PLLA/PMMA共混物的性能及形变机理研究

关于左旋聚乳酸(PLLA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物的结构与性能的研究很多,但对共混物变形机理的研究较少。采用熔融共混法制备了不同比例的PLLA/PMMA共混材料。以差示扫描量热法(DSC)、拉伸测试、扫描电子显微镜(SEM)等对共混物性能进行表征,结果表明,PMMA与PLLA为完全相容的体系。共混物中PMMA含量增加,玻璃化转变温度升高,冷结晶温度上升,结晶熔融焓下降,熔融峰温度未明显改变。熔体降温过程中,PLLA结晶度随PMMA含量增加,呈现先上升后下降的趋势,结晶温度则单调下降。共混物的拉伸强度、屈服强度随PMMA含量升高而增大,但断裂伸长率下降。PM M A含量较少时,共混物主要通过剪切滑移变形,随着PM M A含量升高,共混物的变形逐渐演变为银纹-裂缝机理。     

PLLA/聚氧乙烯/改性纳米二氧化钛复合材料制备

以左旋聚乳酸(PLLA)、聚氧乙烯(PEO)、改性纳米TiO2为原料,通过熔融共混、热压成型法制备了PLLA/PEO/改性纳米TiO2复合材料,分别采用傅立叶变换红外光谱,电子拉力试验机,广角X射线衍射仪等对改性纳米TiO2的结构及复合材料的力学性能、结晶性能进行表征,并研究了复合材料在NaOH溶液中的降解行为。结果表明,向PLLA/PEO共混物中加入质量分数为1%的改性纳米TiO2能起到增强增韧的作用,并能显著改善复合材料的结晶性能。在NaOH介质中的降解结果表明,复合材料的降解速率随改性纳米TiO2用量的增加而增大,当纳米TiO2质量分数为5%时,复合材料的降解速率最大。     

聚乳酸/聚乙二醇共混物的结晶与降解行为

针对聚乳酸（PLLA）亲水性差、降解周期长的问题,利用与亲水性高分子聚乙二醇（PEG）共混的方法对其进行改性。采用转矩流变仪制备了不同组成的PLLA/PEG共混物颗粒,系统研究了PLLA/PEG共混物的结晶和熔融、亲水性和在酸碱介质中的降解行为。结果表明,PEG的加入增强了共混物中PLLA的结晶能力,提高了PLLA在降温过程中的熔融结晶温度。PLLA/PEG共混物在等温结晶中表现出比纯PLLA更快的结晶速度。通过改变PLLA/PEG共混物的组成,可调控材料的表面亲水性和降解速率。随着PEG含量的增多,PLLA/PEG共混物的表面接触角降低。PLLA与PLLA/PEG共混物均可在水溶液中降解,共混物的降解速率高于纯PLLA,随着PEG含量的升高和降解液中酸碱浓度的提高,PLLA/PEG共混物的降解速率加快。     

聚四氟乙烯/聚苯酯共混物的蠕变及结晶性能研究

采用塑料材料压缩蠕变测试仪分析了聚四氟乙烯/聚苯酯(PTFE/POB)共混物的高温压缩蠕变性能,研究了共混物的压缩回复性能,通过差示扫描量热仪分析了共混物的结晶性能,并探讨了POB含量对共混物蠕变性能和结晶性能的影响。结果表明,随着POB含量的增加,共混物的耐蠕变性能呈现先增大后减小的趋势;加入POB后,共混物结晶度增大,在POB含量为20%时出现峰值,结晶速率随POB含量的增加而增大。     

丁腈橡胶/聚氧乙烯共混体系对聚氧乙烯结晶性能的影响

通过溶剂浇注法制备了丁腈橡胶/聚氧乙烯(NBR/PEO)共混物,通过接触角测试、傅里叶变换红外光谱分析和差示扫描量热分析,研究了NBR和PEO相互作用对PEO结晶性能的影响。结果表明,NBR/PEO共混物的表面能和附着功分别为8.80 mJ/m2和56.90 mJ/m2,两者之间具有一定的相容性;NBR中的腈基和PEO中的醚基之间并没有相互作用,两者之间具有一定的相容性,是由非极性部分贡献;NBR/PEO共混体系中随着PEO含量的减少,PEO分子链采取旁式构象的结晶结构增多,并使PEO的结晶度和结晶熔融温度明显降低,在PEO含量为5份时,NBR/PEO共混体系中PEO结晶度和结晶熔融温度分别下降80%和10.5℃,NBR的加入明显抑制了PEO的结晶。     

PLLA/TPU共混挤出物流变性及聚集态结构的研究

通过熔融共混制备了聚L-乳酸(PLLA)和热塑性聚氨酯(TPU)的共混物,并研究了该PLLA/TPU共混挤出物的流变性能及聚集态结构。结果表明:该PLLA/TPU共混物为假塑性流体,随着共混体系中TPU含量的增加,共混物熔体的表观黏度提高,且非牛顿指数减小,即共混物的黏度对剪切速率的敏感性增强;另外,随着剪切速率或TPU含量的增加,PLLA/TPU共混挤出试样的结晶度呈下降趋势,其断裂强度与模量亦有所降低,而断裂伸长率则有所提高。     

成核剂TMC-306对聚乳酸结晶及力学性能的影响

针对聚乳酸结晶速率慢和冲击强度低的问题,采用添加成核剂TMC-306与L-聚乳酸(PLLA)熔融共混,利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(WAXD)、偏光显微镜(POM)等测试手段考察了成核剂TMC-306对PLLA结晶和性能的影响。结果表明,添加TMC-306的PLLA在降温过程中出现了明显的结晶峰;等温结晶分析表明TMC-306的加入缩短了PLLA结晶时间、结晶速率加快,且结晶速率随着温度的升高而加快。另外,PLLA的成核密度增加、球晶尺寸减小,但对PLLA晶型没有影响。同时,成核剂TMC-306的添加使得PLLA的拉伸强度和弯曲强度降低,而耐热性和缺口冲击强度得以改善,在TMC-306含量为0.4%时,PLLA的冲击强度提高了2.7倍。     

聚甲醛/聚氧化乙烯共混体系流变行为的研究

将聚甲醛(POM)与聚氧化乙烯(PEO)熔融共混,制备改性聚甲醛,用熔体指数仪和高压毛细管流变仪研究了POM、PEO及POM/PEO共混体系的流变性能.试验结果表明随PEO含量增加,共混体系熔体指数(MFI)减小.POM表观黏度对温度的敏感性大于PEO,对剪切速率的敏感性小于PEO.随PEO含量增加,共混体系的温度敏感性下降,剪切敏感性增大.在热塑加工中,可通过改变剪切速率,调节熔体黏度,从而控制共混物形态结构.     

丙烯酸酯增韧聚乳酸的制备与性能

采用1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和聚乳酸(PLA)为原料,通过反应共混法制备了PLA/HDDA共混物,并利用拉力试验机、冲击试验机、扫描电子显微镜、差式扫描量热仪和偏光显微镜研究了HDDA含量对共混物力学性能、断面形貌、热性能和结晶性能的影响。结果表明,HDDA对PLA具有良好的增韧效果,随着HDDA含量的增加,共混物的断裂伸长率和冲击强度显著提高;当HDDA含量为20%时,冲击强度达到8. 2 kJ/m~2,断裂伸长率为62. 8%,而拉伸强度仍保持在较高水平(39. 8 MPa)。HDDA的加入使共混物的冲击断面变粗糙,断裂形态为韧性断裂;随着HDDA含量的增加,共混物中PLA相的玻璃化转变温度逐渐降低,冷结晶温度先升高后降低,结晶度则先减小后增大。     

聚酰胺类热塑性弹性体含量对PLLA/三元聚酰胺共混物形态和性能的影响

以聚酰胺类热塑性弹性体（TPAE）为增容剂增容左旋聚乳酸（PLLA）与三元聚酰胺共混物,采用扫描电子显微镜（SEM）、差热扫描量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）等研究了TPAE含量对PLLA/三元聚酰胺（70/30,质量比,下同）共混物的形态、力学性能和热性能的影响。力学性能研究结果表明,添加TPAE后,PLLA/三元聚酰胺共混物的拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度显著提高,TPAE含量为5份时,共混物的断裂伸长率为370 %,缺口冲击强度为90 J/m,拉伸强度为39 MPa;SEM分析表明,添加TPAE后,共混物中三元聚酰胺相的粒径显著变小;DSC与XRD分析结果表明,TPAE含量对PLLA/三元聚酰胺共混物的熔融行为和结晶行为无明显影响,而共混物拉伸后,其结晶度显著提高。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物的研究

通过熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、旋转流变仪对其相容性、热性能和黏度等进行了研究,并研究了PBS的加入对PLA力学性能的影响。结果表明,PLA和PBS之间是部分相容的,PBS的少量添加并不影响PLA的拉伸强度,且其冲击强度随着PBS含量的增加呈先上升后下降的趋势,当PBS含量为10份时,共混物的冲击强度最好;与纯PLA相比,共混物的黏度有所增加,且随着PBS含量的增加,共混物的黏度逐渐增大;PBS的添加起到异相成核作用,促进了PLA的结晶。     

PP/iPB共混物的性能

采用自制的不同熔体流动速率的全同聚1-丁烯(iPB)改性聚丙烯(PP),研究了共混物的力学性能、热性能和结晶性能.结果表明:随着w(iPB)的增加,共混物的冲击强度明显增大,韧性得到改善,而刚性有所下降,共混物的晶体明显细化.     

等温冷结晶对PLA/PBAT共混物冲击韧性和耐热性能的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PLA/PBAT)共混物,并对其微观形貌、热性能、冲击性能和耐热性能进行了研究。结果表明,随着PLA/PBAT共混物中PBAT含量的增加,共混材料的无缺口冲击强度逐渐增大,其中当PBAT含量为30%时,共混材料的无缺口冲击强度达到最大值。再通过等温冷结晶提高PLA/PBAT材料的结晶度,以改善材料的耐热性能。结果表明,等温冷结晶样品的维卡软化温度(VST)明显高于急冷样品,且结晶度越高,VST值则越大;此外,90℃等温冷结晶20 min的样条无缺口冲击强度高于急冷样条,但当等温冷结晶温度提高至130℃时,样条的无缺口冲击强度下降,且低于急冷样条。因此,较低冷结晶温度有利于得到兼具良好耐热性能和冲击性能的PLA/PBAT材料。     

聚羟基丁酸己酸酯对聚乳酸结晶性能的影响

通过溶液共混法制备了生物可降解左旋聚乳酸(PLLA)和聚羟基丁酸己酸酯(PHBHHx)复合材料,用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了PHBHHx对PLLA热性能与结晶性能的影响。结果表明,PLLA与PHBHHx存在一定的相容性和相互作用,PLLA的玻璃化转变和冷结晶行为随着共混组成而变化。PLLA的相对分子质量越大,球晶形貌的规整性越差。当PHBHHx含量达到30%(质量分数,下同)时,其能加快PLLA的链段运动,提高结晶的成核密度,加快结晶速率。     

PVDF/PLLA共混体系的结晶行为和球晶生长形貌研究

通过溶液浇铸共混法制备聚偏氟乙烯(PVDF)/聚左旋乳酸(PLLA)共混物,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、偏光显微镜(POM)以及差示扫描量热仪(DSC)研究共混物的晶体生长形貌和熔融结晶行为。结果表明:PLLA对PVDF的球晶生长有明显的阻碍作用,当PLLA质量分数达到80%时完全抑制了PVDF的结晶。共混物中PVDF晶体的生长方式随PLLA含量的增多,由原来的三维球状生长变为三维和二维生长并存。相反,少量的PVDF却有促进PLLA成核、结晶的作用,尤其当PVDF质量分数低于20%时,PLLA的结晶时间大幅缩短,结晶起始温度也显著提高。     

成核剂TMP-6对PLLA/PDLA共混物结构与性能的影响

以取代芳基磷酸盐类化合物(TMP-6)为成核剂,采用熔融共混的方法制备了聚左旋乳酸/聚右旋乳酸/TMP-6(PLLA/PDLA/TMP-6)共混体系,研究了TMP-6对PLLA/PDLA共混物性能的影响。结果表明:共混物的玻璃化转变温度(Tg)随着TMP-6用量的增加逐渐降低,同时,TMP-6的加入有利于促进立构型聚乳酸复合物(sc-PLA)晶体的形成;共混物的耐热性随着TMP-6用量的增加逐渐提高;TMP-6的加入改善了共混物的力学性能,提高了共混物的断裂伸长率和冲击强度,但其拉伸强度降低;共混物的储能模量、损耗模量以及复合黏度均随着TMP-6用量的增加而降低,这可能是由于TMP-6起到润滑作用,提高了共混物分子的运动能力,从而改善了共混物的加工性。     

纳米碳酸钙填充PLLA和PCL复合材料弯曲性能的研究

研究了纳米碳酸钙(nano-CaCO3)含量对填充聚左旋乳酸(PLLA)、聚己内酯(PCL)复合材料弯曲性能的影响及不同比例PLLA、PCL共混后的弯曲性能变化规律。结果表明:随着nano-CaCO3含量的增加,PLLA复合体系弯曲强度下降,而弯曲模量则先增大后减小;PLLA/PCL/nano-CaCO3复合体系的弯曲模量符合经典混合法则,弯曲强度随共混比的变化呈现出高度的线性规律。     

环氧型扩链剂ADR改性PBT/PA6共混体系及其性能研究

通过双螺杆挤出机制备环氧型扩链剂ADR增容对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/聚酰胺6(PA6)共混物,并对共混体系的流变性能、热稳定性、结晶性能以及力学性能进行研究。结果发现:随着相容剂含量的增加,共混体系的熔融指数下降,剪切粘度增大;相容剂的加入提高了共混体系的热稳定性,增强了共混体系的机械性能,降低了共混体系的结晶性能。当相容剂含量为0.6%时,共混物的力学性能达到最佳。     

SMA增容PA1012/ABS共混物的研究

采用熔融共混方法制备一系列尼龙1012(PA1012)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)共混物,利用冲击试验仪、示差扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)等手段,探究增容剂SMA和ABS的添加量对PA1012/ABS共混物性能的影响。结果表明,当SMA含量为5%且ABS含量为50%时,PA1012/ABS/SMA共混物的缺口冲击强度最优,为669 J/m;随着SMA含量增加,结晶温度有先增大后减小趋势,并且与纯PA1012相比,PA1012/ABS/SMA共混物结晶温度升高了10℃,促进PA1012结晶;SMA加入后,ABS分散相粒子尺寸减小,PA1012和ABS间界面黏结作用增强,证实SMA对PA1012/ABS有明显增容作用。     

水刺激响应丁腈橡胶/聚乙二醇形状记忆共混物的制备与性能

制备了水刺激响应丁腈橡胶（NBR）/聚乙二醇(PEO)形状记忆共混物,考察了NBR与PEO共混比对共混物硫化特性、吸水性、物理机械性能和形状记忆性能的影响。结果表明,在NBR/PEO形状记忆共混物中,随着PEO用量的增加,共混物的拉伸强度、硬度及吸水率均有所提高,但交联密度和扯断伸长率都呈下降趋势,形状记忆固定率明显升高,而形状记忆回复率则有所下降。当NBR与PEO的质量比为40/60时共混物具有最佳的水刺激响应形状记忆性能。