环氧型丙烯酸酯橡胶增韧聚乳酸的结构与性能

采用甲基丙烯酸环氧丙酯与丙烯酸酯类单体共聚的环氧型丙烯酸酯橡胶(ACM)增韧聚乳酸(PLA)。冲击测试结果发现,随着ACM含量的增加,共混物冲击强度先增加后降低,增韧剂最佳的质量分数为25%,冲击强度可达到670J/m;拉伸性能测试表明,随着ACM含量增加,共混物的杨氏模量和屈服应力逐渐降低;ACM的玻璃化转变温度随着橡胶组分的增加逐渐上升,PLA相的玻璃化转变温度变化不明显;差示扫描量热(DSC)测得加入ACM后,PLA冷结晶温度降低;扫描电镜(SEM)发现橡胶粒子质量分数为10%时能均匀分散在PLA中,ACM含量增加,相区尺寸变大;形变区观察发现,ACM橡胶粒子发生空洞化,基体发生剪切屈服。     

不同增容剂对POE增韧聚乳酸性能的影响

用双螺杆挤出机制备了聚乳酸(PLA)、聚烯烃弹性体(POE)和4种不同增容剂(马来酸酐接枝POE、马来酸酐、丙烯酸酯双官能化POE、丙烯酸酯与缩水甘油酯双官能化的POE、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE)的共混物,考察了不同增容剂对共混物力学性能和断面形貌的影响,分析了退火前后共混物力学性能的变化。结果表明,在使用自制的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE(POE-g-GMA)作为增容剂,三元体系PLA/POE/POE-g-GMA的质量比为80/15/5时,复合材料力学性能达到最佳,此时缺口冲击强度为12.3 kJ/m2,是纯PLA的3.7倍,拉伸强度为47.5 MPa。     

分散相含量对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/聚丙烯原位微纤复合材料微纤形态、结晶行为及流变和力学性能的影响

利用微纳层叠共挤出装置成功制得EVA/PP原位微纤复合材料(MFCs),并对其微纤形态、力学性能、结晶性能和流变行为进行了研究。结果表明:PP在EVA中能够形成微纤,且随PP含量增加,直径较大的微纤数量显著增多,MFCs的储能模量(G′)和损耗模量(G″)都相应增大。且当PP含量低于10%(质量分数,下同)时,复合材料体系是部分相容的,但当PP含量超过10%时,体系发生相分离现象。PP微纤能够有效提高EVA的拉伸强度。当PP含量为20%时,拉伸强度最大,为16.71MPa,比纯EVA树脂提高了42.9%。差示扫描量热法(DSC)测试显示PP微纤会阻碍EVA的结晶行为,使MFCs的结晶度降低。     

基于双转子连续混炼挤出机的聚乳酸/淀粉共混物的制备及性能

以淀粉和聚乳酸(PLA)为原料、甘油为增塑剂,采用双转子连续混炼挤出机通过熔融共混法制备了PLA/淀粉共混物,研究不同转子转速和甘油含量下,共混物的微观结构、流变性能、结晶性能和力学性能,得到剪切作用及增塑剂含量对共混物两相相容性的影响。对共混物的扫描电镜照片、红外光谱图以及动态频率扫描曲线进行分析。结果表明,适当提高转子转速及甘油含量有利于提高淀粉的塑化程度,改善淀粉与PLA之间的相容性。差示扫描量热分析曲线表明,共混物的结晶度随着甘油含量的提高而降低。当甘油质量分数为20%、转速为300 r/min时,淀粉分散相与PLA基体的相容性最好,共混物具有良好的力学性能,拉伸强度达到25.1 MPa、弯曲强度达到33.1 MPa。     

苯乙烯-马来酸酐共聚物对PLA/PBAT共混物的相形态及其性能的影响

聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)具有很好的延展性,但其强度较低,而聚乳酸(PLA)高模量可以解决PBAT的缺陷。以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为增容剂,通过双螺杆挤出机制备了PLA/PBAT共混物,研究了不同含量的SMA对PLA/PBAT共混物的结晶性能、热性能、流变行为及拉伸性能的影响。结果表明：SMA能显著降低分散相PLA的粒径大小,在SMA含量为1.5wt%时变化最明显,PLA的粒径从1.75μm降低到0.60μm;SMA能促进PBAT的结晶,随着SMA含量增加,PBAT的结晶度呈现先增大后降低的趋势,当SMA含量为2wt%时,PBAT的结晶度达到最大为9.22%;通过Han曲线发现,在SMA含量较低时,共混物更接近均质物,随着SMA含量提高,共混物的弹性行为增强;SMA能够提高PLA/PBAT共混物的拉伸性能,随着SMA含量增加,拉伸强度与断裂伸长率都呈现先增大后减小的趋势,但总体高于未加SMA时的拉伸强度与断裂伸长率,SMA含量为1.5wt%时,拉伸强度相对于未添加SMA时,从18.1 MPa增加到21.8 MPa,提高了21%,断裂伸长率在SMA含量为1wt%时达...     

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%。     

异佛尔酮二异氰酸酯反应增容聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/聚乳酸生物降解阻隔膜的结构与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/聚乳酸(PBAT/PLA)共混物的增容剂,通过熔融共混法制备了PBAT/PLA/IPDI共混粒子并吹制得到薄膜。采用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热分析、拉伸试验、热重分析和水蒸气透过率测试等研究了不同含量IPDI对共混薄膜形态结构、结晶性能、力学性能、热性能和阻隔性能的影响。结果表明,IPDI的异氰酸酯基团能与PBAT和PLA发生化学反应,分散相尺寸变小,两相界面变得模糊,有效改善了共混物的相容性。随着IPDI含量的增加,共混物中PBAT的结晶度升高,薄膜的拉伸强度逐渐增大,水蒸气阻隔性能呈现先增大后减小的趋势。当IPDI质量分数为0.5%时,PBAT/PLA/IPDI薄膜的横纵向拉伸强度相较于纯PBAT/PLA薄膜分别提升了74.2%和28.6%,断裂伸长率维持在790%和244%,水蒸气透过率降低了38.2%,表现出良好的力学和水蒸气阻隔等综合性能。     

微纤化纤维素/聚乳酸薄膜的制备及性能分析

目的将微纤化纤维素(MFC)和聚乳酸(PLA)共混成膜,以提高薄膜的透湿、透氧、阻光等性能,满足果蔬等食品的包装要求。方法采用酶解法与机械处理的方法制备MFC,使用硅烷偶联剂KH560对MFC进行疏水改性处理,再将改性处理的微纤化纤维素(MFC-S)与PLA共混制成薄膜。结果当MFC-S的质量分数为0.75%时,MFC-S/PLA共混包装膜的拉伸强度比纯PLA膜增加了13.3%,当MFC-S的质量分数为2%时,MFC-S/PLA共混包装膜的透氧系数为纯PLA膜的1.43倍,透湿系数为纯PLA膜的1.26倍,透光率降低了60%,阻光效果较好。结论 MFC-S的质量分数为0.75%时,包装膜的拉伸强度较好;MFC-S的质量分数为2%时,透氧、透湿、阻光性较好。     

尼龙6/聚乳酸共混物的结构及性能

采用熔融共混法制备了尼龙6/聚乳酸(PA6/PLA)共混物,探索性研究了聚乳酸(PLA)部分替代尼龙6(PA6)的可行性。通过力学性能测试、扫描电镜(SEM)形态观察和热稳定性分析,研究了共混物的性能。研究结果表明,当PLA的含量不超过30%时,PA6/PLA共混物的拉伸强度在纯PA6拉伸强度的96%以上,拉伸模量是纯PA6的1.16～1.6倍;维卡软化点在173℃以上,热稳定性良好;形态观察发现共混物中PA6和PLA两相界面结合紧密,具有良好的相容性。而当PLA的含量超过40%时,PA6/PLA共混物的拉伸强度和热稳定性明显降低。     

基于双转子连续混炼挤出机的聚乳酸/聚己内酯可降解共混物制备及性能

基于熔融共混法,采用双转子连续混炼挤出机制备聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)可降解共混物,研究PCL含量和转子转速对共混物性能的影响.通过拉伸测试、动态力学分析、热重分析、差示扫描量热分析等测试考察了PLA/PCL共混物的力学性能、热稳定性和结晶性能.结果 表明,PCL对PLA/PCL共混物有明显的增韧效果,同时可提高共混物的热稳定性和结晶性能;提高转子转速可以改善分散相在连续相中的分散分布效果,但转速过高会导致PLA的生热降解和PCL的加剧破裂.当转子转速为500 r/min时,PCL质量分数为40％或50％时,PLA/PCL共混物具有良好的综合性能,此时拉伸强度高于48 MPa、断裂伸长率高于466％、冲击强度高于82 J/m,共混物中PCL相的结晶度高于56.08％、PLA相的结晶度高于52.90％.     

PET与PE混合物的回收——原位微纤化方法及其性能研究

研究了原位微纤化方法在回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和高密度聚乙烯(HDPE)混合物方面的应用。本文通过四次挤出模拟塑料制品在环境中遇到的热氧作用和多次回收过程,研究了原位微纤化PET/HDPE共混物以及普通PET/HDPE共混物的性能变化。结果表明,随着挤出次数的增加,PET/HDPE普通共混物的拉伸性能和加工性能均下降,而PET/HDPE原位微纤化共混物的屈服强度得到了较大提高,同时模量也得到一定的提高。     

PP和PP/POE交替多层共混物的结构与力学性能

通过微纳层状共挤出技术制备了聚丙烯(PP)和PP/POE交替多层共混物。通过扫描电镜、差示扫描量热分析、动态力学分析以及力学性能测试对比研究了交替多层共混物和PP/POE普通共混物的结构与力学性能的关系。结果表明,与含有相同乙烯-辛烯共聚物(POE)含量的普通共混物相比,交替多层共混物的低温冲击强度(-40℃)、弯曲强度和弯曲模量都得到了明显的提升。由于在交替多层结构中刚性的PP层和韧性的PP/POE层能够相互支撑,使得材料获得了优异的综合性能。     

聚乳酸/柠檬酸基聚酯共混物的降解性能

采用熔融共混制备了聚乳酸/柠檬酸基聚酯(PLA/PEGCA)共混物(质量比85/15),通过对共混物在缓冲溶液中的失重率、吸水率、PLA相对分子质量、表面形貌和力学性能的测定,研究了其降解行为,并同纯PLA做了对比。结果表明,由于PEGCA的亲水性强,缓冲溶液容易渗透到材料内部,所以PLA/PEGCA共混物相对于纯PLA有更好的降解能力。12周时,PLA/PEGCA共混物的失重率与吸水率分别为0.8%和13.0%,明显大于纯PLA。共混物中PLA的组分相对分子质量下降程度大于纯PLA。随着降解时间的延长,共混物表面出现明显裂纹,力学性能降低,12周后冲击强度和拉伸强度分别为7.8 MPa和11.3 MPa,而纯PLA变化不大。     

超临界CO_2辅助挤出PLA/粘土纳米复合材料的流变-形态-力学性能

采用超临界CO2辅助挤出的方法,在双螺杆挤出机上制备了聚乳酸(PLA)/粘土纳米复合材料。采用旋转流变仪、透射电镜和力学性能测试对复合材料的流变、结构和性能进行了表征,分析超临界CO2对流变、形态和性能的影响。流变测试结果表明,纳米复合材料的复数黏度和储能模量均高于纯PLA,且表现出类固行为。透射电镜照片显示在加工流场中引入超临界CO2可使粘土在PLA基体中分散得更均匀。复合材料在拉伸过程中表现出屈服行为,断裂伸长率和拉伸强度分别从纯PLA的9.29%、41.60MPa提高到气体注入量为7%(质量分数,下同)时的24.74%、51.70MPa;无缺口冲击强度比纯PLA稍高。     

聚乳酸/改性聚醚酯嵌段共聚物共混体系的结构与性能

采用熔融挤出共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/改性聚醚酯嵌段共聚物(CH4132)共混物。利用差示扫描量热分析、动态力学热分析及场发射扫描电子显微镜等研究了共混物的结晶熔融行为、动态力学性能、相形态及力学性能。结果表明,CH4132的添加抑制了PLA的冷结晶能力,而对熔融及熔态结晶行为没有影响;PLA与CH4132具有部分的相容性且相容程度受CH4132含量影响;共混物呈现出以PLA为海、CH4132为岛的典型海岛结构;共混物的拉伸强度、弯曲强度和模量等刚性量随CH4132添加而降低,但体系的断裂伸长率和冲击强度等韧性性质得到了明显改善,在CH4132质量分数为10%时断裂伸长率最大,质量分数为30%时冲击强度为纯PLA的4.5倍。     

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

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%。     

生物降解聚酯PLA/PBSA共混体系的制备与结构性能

采用熔融共混法制备了PLA/PBSA共混材料;采用DSC,TG,DMA和拉伸力学试验研究了该共混体系的热性能和力学行为;采用土壤悬浊拟环境降解实验法研究了共混材料的生物降解性;同时对该体系的生物降解机理及影响因素进行了初步探讨。结果表明,PLA/PBSA为非均相结晶/结晶高分子共混体系;PLA含量增加,有利于提高材料的模量和拉伸强度;增加PBSA的含量,可以提高PLA/PBSA共混体系的环境生物降解性。PLA/PBSA是力学性能和降解性能互补的生物降解材料。     

环氧呋喃树脂反应性增容PLA/PBS共混体系的动态流变学表征

用熔融共混法制备不同环氧呋喃树脂(FER)含量的聚乳酸/环氧呋喃树脂/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/FER/PBS)共混物,使用旋转流变仪、扫描电镜(SEM)和万能试验机等手段研究了FER含量对PLA/PBS共混体系的动态流变行为和相容性的影响。结果表明:当应变(γ)小于30%时动态模量不随γ的变化而变化,共混体系表现出线性黏弹行为;当γ大于30%后动态模量明显降低,出现了"Payne"效应。FER能改善PLA/PBS共混体系的加工性能;PLA/PBS共混体系有两个不同的驰豫过程,使曲线出现两个明显的半圆弧,加入FER后PLA和PBS两相的形态发生了改变;当FER含量为0.3 phr时共混体系的Han曲线与v GP曲线重叠,表明PLA和PBS的相容性较好;当FER含量为0.3 phr时PLA与PBS的界面黏附性最佳,表明PLA与PBS具有最为理想的界面相容性;FER添加量为0.3 phr时共混物的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值56.9 MPa和4.33 k J/m2,比PLA/PBS共混物提高了11.2%和37.0%。     

板料弯曲回弹影响因素的有限元模拟研究

通过静态力学、动态力学实验方法,研究了热致性液晶聚合物(LCP)的种类对环氧树脂共混物在不同温度下的拉伸强度和应力-应变曲线的影响,通过TEM观察了共混物的相形态结构.结果表明,反应型液晶聚合物(LCPU)比其它种类的液晶聚合物对环氧树脂的改性效果更好;在不同温度下,其拉伸强度和应力～应变行为均比其它材料优越;固化物的动态力学结果表明:反应型的液晶聚合物键入了固化网络,出现新的松弛,TEM结果表明,反应型的液晶聚合物在基体材料中形成大小在nm数量级的液晶聚集微区,没有反应基团的液晶聚合物PHBHT在10%的加入量下,与环氧的共混物结构也有液晶聚集微区产生,但是聚集区大小在微米量级.     

热致性液晶聚合物的种类对环氧树脂共混物的结构和性能的影响

通过静态力学、动态力学实验方法,研究了热致性液晶聚合物(LCP)的种类对环氧树脂共混物在不同温度下的拉伸强度和应力-应变曲线的影响,通过TEM观察了共混物的相形态结构。结果表明,反应型液晶聚合物(LCPU)比其它种类的液晶聚合物对环氧树脂的改性效果更好;在不同温度下,其拉伸强度和应力~应变行为均比其它材料优越;固化物的动态力学结果表明,反应型的液晶聚合物键入了固化网络,出现新的松弛。TEM结果表明,反应型的液晶聚合物在基体材料中形成大小在纳米数量级的液晶聚集微区,没有反应基团的液晶聚合物PHBHT在10%的加入量下,与环氧的共混物结构也有液晶聚集微区产生,但是聚集区大小在微米量级。