聚丁二酸丁二醇酯/聚乳酸交替多层复合材料的力学性能和降解行为

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚乳酸(PLA)为原料,通过微纳多层共挤出技术制备了不同层数的PBS/PLA交替多层复合材料。采用偏光显微镜、差示扫描量热分析、力学测试和降解测试对比研究了交替多层复合材料和普通共混材料的力学性能及降解行为。研究表明:随着层数的增加,交替多层复合材料界面作用增强,在超过16层后材料的断裂伸长率高于普通共混材料,而屈服强度整体明显高于普通共混材料。在降解前期,交替多层复合材料的降解速率随层数的增加而降低;在降解后期,降解速率随层数的增加而增加,并在多于32层时降解速率保持相对稳定。交替多层复合材料的降解速率整体低于普通共混材料。     

亚磷酸三苯酯对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混体系性能的影响EI北大核心CSCD

通过熔融共混法制备了不同含量亚磷酸三苯酯(TPPi)的亚磷酸三苯酯/聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,利用红外光谱、核磁共振、X射线衍射、熔体流动速率、流变性能和力学性能测试对TPPi/PLA/PBS共混体系的结构、结晶性能、流变性能和力学性能进行了研究。结果表明,TPPi主要作为酯化促进剂参与反应,共混体系的结构基本保持不变;TPPi的加入未改变共混物的结晶结构;当TPPi用量≤0.4phr时,TPPi的扩链作用使得PLA与PBS之间的相容性得到一定的改善;随着TPPi用量的增加,共混物的拉伸强度和冲击强度呈先增加后减小的趋势,当TPPi用量为0.4phr时,分别达到最大值63.7 MPa和4.56kJ/m2,较PLA/PBS共混物分别提高了24.4%和44.3%。     

聚ε-己内酯对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混体系性能的影响EI北大核心CSCD

通过熔融共混法制备了不同聚ε-己内酯含量的聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/聚ε-己内酯(PLA/PBS/PCL)共混物,采用X射线衍射仪、热重分析仪、流变仪和万能试验机等对PLA/PBS/PCL共混体系的结晶性能、热稳定性、流变行为和力学性能进行了研究。结果表明,PCL的加入未改变共混物的结晶结构;加入PCL后,共混物的起始分解温度(Ti)和分解终止温度(Tf)显著提高,当PCL用量为3 phr时,共混物的Ti和Tf分别提高了27.14℃和23.31℃;当PCL用量不超过2 phr时,PCL对共混体系主要起增容作用,PLA与PBS之间的相容性得到改善;随着PCL用量的增加,共混物的拉伸强度呈先增加后减小的趋势,PCL用量为2 phr时,达到最大值69.3 MPa,冲击强度呈增加的趋势,PCL用量为3 phr时,达到最大值5.59 k J/m2,较PLA/PBS共混物分别增加了35.4%和76.9%。     

聚丁二酸丁二醇酯及聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯在微生物作用下的降解行为

研究了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯(PBSA)薄膜在可控堆肥条件下的宏观生物降解行为,结果显示,PBS和PBSA薄膜具有良好的生物降解性能,降解过程经历三个阶段:诱导期、加速期和平坦期。对堆肥中的微生物进行分离和筛选,发现杂色曲霉菌对PBS和PBSA的生物降解能力最强。进一步研究PBS和PBSA薄膜在杂色曲霉菌作用下的微观生物降解行为,结果表明,PBSA薄膜比PBS薄膜具有更快的生物降解速率。     

纳米纤维素/聚丁二酸丁二醇酯母粒改性聚乳酸的结晶与力学性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为增韧相,纳米纤维素(CNF)为增强相,采用不同的挤出温度,利用双螺杆挤出机熔融共混制备出一系列CNF/PBS母粒改性PLA复合材料。采用扫描电子显微镜、广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪、偏光显微镜和万能试验机以及悬臂梁冲击试验机对复合材料的结晶和力学性能进行测试。结果表明:CNF可以起到异相成核的作用,但含量过多易引起团聚;与纯PLA相比,当CNF/PBS复合母粒的添加量为20%时,低温挤出的复合材料的结晶度、冲击强度分别提高了10.66%和141.51%,拉伸强度仅下降14.86%;当CNF/PBS母粒的添加为20%时,低温挤出的PLA基复合材料的结晶度、拉伸强度和冲击强度分别较高温下挤出的复合材料提高了11.61%、3.82%和16.37%。     

投料方式对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物热性能及流变性能的影响EI北大核心CSCD

通过熔融共混法制备了一次性投料和分段投料的环氧基扩链剂Joncryl ADR○R4368/聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)化学共混物,利用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TG)、熔体流动速率(MFR)、流变仪等研究了不同投料方式的PLA/PBS化学共混物结晶行为、热稳定性能及流变性能。FT-IR结果表明ADR与PLA/PBS发生了扩链反应;DSC结果表明,ADR的加入能使PLA/PBS化学共混物的冷结晶温度(Tc)向着高温方向移动,且当ADR含量为1.0phr时,一次性投料的Tc提高了11.93℃;随着ADR的增加,PLA/PBS化学共混物由β晶型向更稳定的α晶型转变,且一次性投料能产生更多稳定的α晶型。TG结果表明,ADR加入后,PLA/PBS化学共混物的热稳定性有提高的趋势,且与PLA/PBS物理共混物相比,PLA/PBS化学共混物的热分解温度提高了8.6℃。动态应变扫描结果表明,PLA/PBS化学共混物的储能模量(G’)随着应变(γ)的增加而减小,出现"Payne效应",当ADR含量一定时,一次性投料的剪切应变临界值γc高于分段投料的γc。动态频率扫描结果表明,ADR的加入能够增加分子链间的缠结作用,当ADR含量一定时,一次性投料的分子链间能产生更多的交联与支化结构。     

长支链化聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯的流变特性与发泡性能

为提高熔体强度,以均苯四甲酸酐(PMDA)、异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)为扩链剂,对聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混体系进行长支链化改性,通过挤出发泡制备PLA/PBS发泡材料。采用转矩流变仪、旋转流变仪、扫描电镜研究了扩链剂用量对PLA/PBS体系流变性能和发泡性能的影响。结果表明,扩链剂PMDA和TGIC联合使用能有效对PLA/PBS体系进行长支链化改性,得到具有一定长支链结构的体系,提高了其熔体强度、弹性和拉伸黏度,改善了PLA/PBS体系的发泡性能。当扩链剂质量分数为0.8%时,发泡材料的泡孔密度达到4.96×107cm-3,平均孔径为60μm,泡孔规整且分布均匀。     

影响聚丁二酸丁二醇酯降解性能的因素

以氢氧化钠溶液为媒介,研究了分子量、结晶度等因素对聚丁二酸丁二醇酯（PBS）降解性能的影响,并对其降解机理进行了初步探讨。结果表明,PBS的降解性能不仅与结晶度有关,还受到内部球晶形态的影响;分子量仅对降解初期有较大影响,并且随着分子量的增加,降解速率下降不明显。试样降解前后的凝胶渗透色谱（GPC）和差示扫描量热分析（...     

可降解型聚丁二酸丁二醇酯/聚乳酸原位成纤增强复合材料

采用"熔融挤出-冷拉伸-微注成型"方法成功制备了可降解型高分子——聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚乳酸(PLA)的原位成纤复合材料,其中PBS为基体连续相而PLA为微纤增强相;并从组分黏度比、组分含量比以及拉伸形变比三方面分析讨论了微纤化结构的形成条件。扫描电子显微镜观察结果表明,所采用的可降解型高分子原料的黏度比并不在最适宜成纤的范围内,但提高拉伸比以及高的PLA含量都可以增加PLA微纤的数量和长径比。研究发现PLA相部分形成微纤化结构后,由于自身力学性能的提高并且增加了两相间的界面作用,对PBS/PLA复合材料体系有显著增强作用。拉伸强度与拉伸模量分别比纯PBS提高了55%和140%,优于文献报道的几种天然纤维对PBS的增强效果。     

聚乙二醇-聚丁二酸丁二醇酯-聚乙二醇嵌段共聚物的合成与表征EI北大核心CSCD

以1,4-丁二酸(SA)和过量的1,4-丁二醇(BD)为反应物,通过熔融缩聚制备了羟基封端聚丁二酸丁二醇酯齐聚物(OH-PBS-OH),以甲氧基聚乙二醇(Me OPEG)与丁二酸酐进行半酯化得到含端羧基的预聚物,再用二氯亚砜对预聚物进行活化,得到含酰氯端基的预聚物(Me OPEG-COCl);以Me OPEG-COCl与OH-PBS-OH为反应物,通过溶液法合成聚乙二醇-聚丁二酸丁二醇酯-聚乙二醇(Me OPEG-PBS-PEGOMe)嵌段共聚物。利用红外光谱、核磁共振、差示扫描量热、广角X射线衍射、偏光显微镜等手段对共聚物的结构、结晶性能和酶降解性能进行研究。结果表明,Me OPEG-PBS-PEGOMe嵌段共聚物中,聚乙二醇(PEG)链段的引入未改变聚丁二酸丁二醇酯(PBS)链段的晶体结构,但结晶形态由球晶转变为麦穗状晶体;同PBS比较,Me OPEG-PBS-PEGOMe嵌段共聚物的结晶速率降低,酶降解速率加快。     

多巴胺改性滑石粉对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混体系结晶行为及流变性能的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/多巴胺改性的滑石粉(D-Talc)共混试样,采用红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(POM)、差示扫描量热(DSC)以及流变测试系统考察了D-Talc对共混试样结晶行为及流变性能的影响。FT-IR结果表明,聚多巴胺已成功包覆在滑石粉表面,且未对滑石粉的原结构造成破坏。POM结果表明,DTalc在共混试样中起到成核剂的作用,当D-Talc含量为0.1 phr时成核效果显著,且能明显提高共混试样的结晶速率。DSC结果表明,D-Talc加入后共混试样在降温过程中出现明显的结晶峰,且共混试样的起始结晶温度(Ts)、结晶峰温度(Tp)与熔融温度(Tm)均向高温方向移动。流变测试结果表明,随着D-Talc含量的增加,共混试样的成核温度(Tb)、晶体的形成及生长温度(Tc)均向高温方向移动;黏度(η)随剪切速率(γ)的增加而减小,呈现出非牛顿流体的特性。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/二苯基甲烷二异氰酸酯共混体系的结构与性能

聚乳酸(PLA)的韧性差、稳定性不好使产业化生产受到局限,文中通过引入聚丁二酸丁二醇酯(PBS)来改善材料的性能,但是其相容性比较差,所以寻找了一种增容剂二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)来改善共混体系相容性。实验结果显示,聚乳酸性能得到了极大改善。通过红外测试发现共混体系生成了聚氨酯;由扫描电镜可以看出,共混体系分散性得到了改善;从扭矩图可以看出,共混体系流动性得到了改善,共混体系塑化时间比纯PLA/PBS和纯PLA相比分别缩短33s和53s;通过力学性能测试,得知其断裂伸长率得到了极大提升,共混体系断裂伸长率比纯PLA/PBS和纯PLA分别提高了1.57倍和66倍。     

氯化镁/甘油改性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的结构与性能EI北大核心CSCD

为了改善淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混材料的相容性和力学性能,文中以氯化镁/甘油为复配改性剂,采用熔融共混方法制备了改性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料,研究了改性共混材料的红外吸收特性、形态结构、热性能、力学性能及结晶性能。研究结果表明,氯化镁和甘油可与淀粉/PBS共混材料产生强相互作用,破坏淀粉/PBS共混材料原有的氢键与结晶结构,提高淀粉与PBS的相容性,使共混材料的玻璃化转变温度、结晶温度、冷结晶温度及结晶度降低;采用氯化镁/甘油复配改性剂可制备出具有良好性能的淀粉/PBS共混材料,改性后的淀粉/PBS共混材料的断裂伸长率和拉伸强度均得到提高。     

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/阻燃剂填充PBT交替层状复合材料阻燃和力学性能EI北大核心CSCD

利用微层共挤出技术制备了不同层数的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/阻燃剂(FR)填充的PBT交替层状复合材料,研究层数和层厚对复合材料阻燃性能和力学性能的影响。研究表明,随着层数的增加,体系的阻燃和力学性能均显著提高。当层数由2层增加到64层,材料的极限氧指数从20%提高到了25.5%,拉伸强度提高了4.3%,断裂伸长率保持稳定。这为制备兼具优异阻燃和力学性能的PBT复合材料提供了新的思路和途径。     

聚丁二酸丁二醇酯的研究进展

对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的合成、改性及应用进行了综述,讨论了合成过程中的影响因素以及合成工艺对材料性能的影响.     

聚丁二酸丁二醇酯滑石粉填充改性研究

目的研究滑石粉填充改性对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)力学性能、热稳定性与结晶性能等的影响。方法将滑石粉经过钛酸酯偶联剂表面改性后,通过双螺杆挤出机将不同份数的改性滑石粉填充到PBS基体中挤出改性。结果当滑石粉质量分数分别小于15%时,其对复合材料的拉伸强度与断裂伸长率的影响并不显著。热失重分析表明,滑石粉质量分数为5%~10%时,PBS复合材料的热稳定性得到显著提高,热分解温度由纯料的357℃增加至372℃。X射线衍射图谱表明滑石粉的加入并没有改变PBS的晶型,仅给晶胞参数带来一些微小的改变。电镜结果表明,在质量分数15%以下时,滑石粉在PBS基体中具有较为均一的分布,但是这种均一的分布会随着滑石粉质量分数的增加而逐渐变差。结论随着滑石粉质量分数的增加,复合材料的硬度逐渐增强,结晶度逐渐下降。钛酸酯偶联剂的加入能够提升复合材料的界面粘合力并给材料带来了良好的力学性能。此外,PBS/滑石粉复合材料的热稳定性与滑石粉在PBS基体中的分布状态有着密切联系。     

纳米蒙脱土种类及含量对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯复合发泡材料性能的影响

选用钠基蒙脱土(MMT)和有机改性蒙脱土(OMMT)分别与聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混、挤出并发泡制成复合材料。通过X射线衍射(XRD)、断口扫描电镜(SEM)和力学性能测试探索了不同纳米改性剂对复合发泡材料发泡效果及力学性能的影响。结果表明,MMT和OMMT的加入均能显著改善复合材料的发泡效果,OMMT的效果要好于MMT。当OMMT的质量分数为3%时,试样的综合性能最佳,压缩、弯曲和冲击强度分别达到了9.2MPa、14.0MPa和31.2kJ/m2,平均泡孔尺寸则由未改性体系的475.6μm减小到261.4μm,获得了综合力学性能优良,泡孔细密、均匀,表面质量优的复合发泡材料。     

EPDM/PS交替多层复合材料的力学性能分析

用自行设计的微纳多层共挤出体系制备了三元乙丙橡胶/聚苯乙烯(EPDM/PS)交替多层复合材料。偏光显微镜和扫描电镜分析表明, 所制备的复合材料具有规则层状交替结构。与同组分的一般共混样品相比, 64层EPDM/PS交替复合材料表现出不同的拉伸断裂行为: 初期的PS断裂行为和后期的EPDM拉伸行为。EPDM和PS层保持了较好的连续性, 且EPDM层阻止了PS层裂纹向相邻PS层的发展, 使64层样品与同组分的一般共混样品相比具有较高的拉伸强度和杨氏模量。讨论了在PS相中加入相容剂苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)对64层EPDM/PS交替复合材料力学性能的影响, 发现SEBS的加入提高了PS相的韧性, 并且改善了EPDM层与PS层界面的相互作用。