基于改进主成分分析法的低密度聚乙烯光氧老化行为及综合评价模型

在紫外光氧环境中对低密度聚乙烯(LDPE)进行了64天的人工加速老化实验,以研究其在光氧环境下的老化行为及规律。利用力学实验、衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)、热重分析法(TGA)和差示扫描量热法(DSC)分别研究了低密度聚乙烯(LDPE)在光氧老化环境中力学性能、化学结构、热稳定性和熔融特性的变化规律,引入层次分析法(AHP)确定评价指标权重,采用改进主成分分析法(PCA)构建了LDPE的光氧老化综合评价模型。结果表明:随老化时间增加LDPE拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别下降了39.7%,32.3%,96.4%。分子结构中产生羰基、羟基等含氧基团,分子链断裂,支链增加。起始热分解特征温度和熔融峰峰值温度下降,LDPE表面破坏严重,老化作用剧烈。老化综合评价指标随老化时间呈现三段式的变化趋势,改进PCA法评价结果更为合理,适用于LDPE光氧老化行为的综合评价。     

聚碳酸亚丙酯/聚乳酸共混物光照条件下的降解行为研究

研究了聚碳酸亚丙酯（PPC）/聚乳酸（PLA）共混物在光照条件下的降解性能,通过力学实验、质量变化、扫描电子显微镜（SEM）、衰减全反射红外光谱技术（ATR-FTIR）、高温凝胶渗透色谱（GPC）和热重分析（TG）分别研究了共混物力学性能、质量损失、表面微观形貌、化学结构、相对分子质量和热稳定性的变化规律。结果表明,100/0、70/30、50/50、30/70、0/100（质量比,下同）的PPC/PLA共混物光照56d时质量损失率为34.89%、40.50%、39.38%、29.6%和6.24%,共混物在14d时几乎损失所有的力学性能;光照56d后PPC和50/50的PPC/PLA共混物表面有明显的裂纹和孔洞,而PLA表面没有变化,光照时间越长,共混物表面越粗糙,降解程度越大;共混物的羟基指数（HI）和羰基指数（CI）在前21d不断增大,其中前14d比较明显;共混物在光照56d后相对分子质量降低,多分散性指数减小,分子量分布变窄;共混物失重5%的热分解温度（T-5%）和最大速率失重温度（TP）提高,而PPC的TP却降低。     

聚碳酸亚丙酯/聚乳酸共混物性能研究进展

概述了聚碳酸亚丙酯/聚乳酸(PPC/PLA)共混物性能的研究进展,从共混物的相容性、力学性能、热稳定性能及降解性能等方面介绍了相关研究成果及表征方法,并阐明了PPC和PLA降解机理。最后,对可完全降解的PPC/PLA共混物的应用前景及表征方法提出了意见。     

分子量分布对低密度聚乙烯光氧老化特性的影响

采用衰减全反射红外光谱技术（ATR-FTIR）、热重分析法（TG）、凝胶渗透色谱（GPC）、扫描电子显微镜（SEM）和力学试验比较研究了不同分子量分布指数低密度聚乙烯（LDPE）的光氧老化特性,分析了分子量分布对LDPE化学结构、热稳定性、平均分子量、表面微观形貌和力学性能的影响规律。结果表明分子量分布越宽,LDPE不饱和度增长越剧烈,支化作用增长越显著;分子量分布越窄,羰基指数增长越快;分子量分布对于分子结构的断链行为并无影响。分子量分布指数越大,LDPE起始热分解温度和失重5%对应温度下降更快,热稳定性更容易变差,平均分子量下降更多,表面微观形貌老化现象越严重;弯曲强度和冲击强度受影响更显著,指数为6.0的LDPE老化24 d冲击强度就已丧失。分析认为,分子量越大、分布越窄表明分子链越长、短分子链越少,与氧接触而产生自由基的概率也越小,因此聚乙烯分子量分布越宽,材料越容易老化。     

可降解材料聚碳酸亚丙酯和聚乳酸的溶度参数与相容性

采用基团贡献法求出了聚碳酸亚丙酯(PPC)和聚乳酸(PLA)的一维溶度参数和Hansen三维溶度参数理论值,并通过溶解试验获得了PPC和PLA的三维溶度参数值,结合Teas图分析了聚合物与溶剂之间的溶度参数距离(Ri)和Flory-Huggins相互作用参数(χAB),预测和分析了PPC和PLA的相容性。结果表明,PPC和PLA的一维溶度参数理论值分别为20.37(J/cm³)1/2、19.97 (J/cm³)1/2; PPC的Hansen三维溶度参数(δd、δp、δh)和总溶度参数理论值(δ)分别为14.68 (J/cm³)1/2、7.37 (J/cm³)1/2、10.79 (J/cm³)1/2和19.65 (J/cm³)1/2,PLA的分别为15. 45 (J/cm³)1/2、8.51 (J/cm³)1/2、11.02 (J/cm³)1/2和20.80 (J/cm³)1/2;试验法得出PPC的δd、δp、δh、δ分别为16.94 (J/cm³)1/2、7.05 (J/cm³)1/2、6.75 (J/cm³)1/2、19.56 (J/cm³)1/2,PLA的则分别为16.83 (J/cm³)1/2、6.40 (J/cm³)1/2、6.70 (J/cm³)1/2、19.21 (J/cm³)1/2,且在Teas图中,所有良溶剂位于一定的溶解区域内,不良溶剂位于区域外,聚合物与良溶剂的Ri小于与不良溶剂的Ri,聚合物与良溶剂的χAB小于0.5,与不良溶剂的χAB大于0.5,表明试验结果可信;通过理论计算和试验法求出PPC和PLA都具有相近的溶度参数值,且溶度参数差值的绝对值(Δ)位于0.077～1.300 (J/cm³)1/2之间,表明两者之间为部分相容。     

海水环境下聚碳酸亚丙酯/聚乳酸共混物的降解性能研究

研究了聚碳酸亚丙酯（PPC）/聚乳酸（PLA）共混物在海水环境下的降解性能,通过力学实验、扫描电子显微镜、衰减全反射红外光谱等分别研究了共混物的力学性能、表面微观形貌、化学结构等的变化规律。结果表明,随着降解时间的延长,10/90、30/70、50/50、70/30（质量比,下同）的PPC/PLA共混物的拉伸强度都不断增大,而断裂伸长率在30 d时急剧降低,此后几乎保持不变;海水作用下240 d后PPC和PLA表面都存在明显孔洞和缺陷,而50/50的PPC/PLA共混物表面没有明显的裂纹和孔洞;纯PPC和纯PLA的羟基指数、羰基指数以及乳酸指数都呈现不断增大的趋势,且在前30 d比较明显,而50/50的PPC/PLA共混物则几乎没有变化;共混物的质量损失主要体现在前30 d,且质量损失率几乎都小于10 %,降解程度较低;共混物失重5 %的热分解温度提高,而最大速率失重温度几乎没有变化。