制备方法对聚乳酸/聚丙撑碳酸酯性能的影响

通过熔融共混法和溶液浇注法制备了聚丙撑碳酸酯(PPC)与聚乳酸(PLA)的共混物。采用转矩流变仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、紫外可见近红外分光光度计等对共混物进行了表征,研究了共混方法对材料性能的影响。实验结果表明:PLA/PPC为部分相容性共混物,常温下放置体系会发生物理老化;PPC的加入使共混物的水蒸气阻隔性提高,随着温度的升高,共混物的水蒸气阻隔性明显降低,特别是PPC含量多的组分;PPC的加入还使共混物拉伸强度和杨氏模量降低,断裂伸长率提高。熔融共混会造成PPC和PLA的降解,降低体系黏度;相对于溶液浇注制备的共混物,其断裂伸长率较低,水蒸气阻隔性较好。     

聚乳酸水蒸气阻隔性的改性

聚乳酸(PLA)用于产品包装时不仅要满足所必需的力学性能、化学稳定性、透明性、印刷性以及热封性等,还要满足产品对阻隔性的要求.采用共混、添加助剂的方法以提高PLA对水蒸气的阻隔作用.结果显示:乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、有机蒙脱土(OMMT)的加入可以降低PLA的水蒸气透过率(WVTR),且随着其含量的增加,WVTR值逐渐减小,当EVOH质量含量达到50％时,WVTR值减小了61％,OMMT含量达到9％时,WVTR值减小了58％;在OMMT/PLA共混物中加入聚癸二酸丙三醇酯(PGS)后,WVTR值增加.     

通过热处理评价PLA及改性PLA的结晶性能

采用一种环氧类大分子扩链剂(聚甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸环氧丙酯)与聚乳酸(PLA)进行共混,考察了扩链剂用量对PLA摩尔质量的影响,以及热处理温度和时间、扩链剂用量对共混物热力学行为和结晶行为的影响。结果表明:随着扩链剂用量的增加,PLA的摩尔质量显著提高;正常降温的PLA及其共混物内部没有结晶,热处理可以使PLA及其共混物结晶,热处理温度越高,保温时间越长,结晶度越高;选择合适的条件进行热处理可以以样品的结晶程度评价不同PLA样品的结晶能力,扩链剂的引入使PLA结晶能力下降,选取相同条件进行热处理时,扩链剂含量越大,共混物结晶度越低。     

有机膨润土和退火对PLA结晶及耐热性能的影响

以有机膨润土(OBT)作为聚乳酸(PLA)的成核剂,采用熔融共混法制备了PLA/OBT共混物,通过偏光显微镜(POM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和维卡软化温度测定仪分析了在不同退火条件下,成核剂OBT对PLA结晶及耐热性能的影响。研究表明:加入成核剂OBT后,短时间的退火能够有效提高PLA的结晶度和耐热性能。当OBT的含量为0.5%时,PLA/OBT共混物在100℃下退火10 min后,其结晶度为46.3%,热变形温度(HDT)为97.8℃。     

PLA/PBAT 共混体系相容性研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PLA/PBAT)共混物,研究了不同含量的钛酸四丁酯(TBT)、过氧化苯甲酰(BPO)和乙酰化柠檬酸三丁酯(ATBC)对PLA/PBAT共混物(PLA/PBAT质量比为50/50)相容性的影响,同时,利用万能力学试验机、差示扫描量热仪及扫描电子显微镜对共混物的力学性能、热性能以及微观形态进行了表征。结果表明,相容剂BPO和TBT均能改善PLA/PBAT的相容性;当BPO、ATBC添加量分别为0.5份(质量份,下同)时,共混物的拉伸强度达到最大值,分别为39MPa和38MPa,使得材料刚性增加,但对材料韧性改善效果一般;当TBT添加量为0.5份时,共混物的断裂伸长率达到最大值263%,使得材料韧性提高。     

PLA/PBAT/PDEGA共混物的制备北大核心

以聚己二酸二甘酯(PDEGA)为增塑剂,通过双螺杆挤出机制备了聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸-丁二酯(PBAT)/PDEGA共混物,并研究了PLA/PBAT/PDEGA共混物的热性能、结晶行为、力学性能、冲击断面形态、阻隔性能、流变性能和熔体强度。结果表明:加入PDEGA和PBAT,提高了PLA的冷结晶能力,并改善了PLA的柔韧性;PLA/PBAT/PDEGA共混物对水蒸气的阻隔性能受PDEGA和PBAT影响不大;加入PDEGA和PBAT,增强了共混物的流动性。     

PLA/PBAT/PDEGA共混物的制备

以聚己二酸二甘酯(PDEGA)为增塑剂,通过双螺杆挤出机制备了聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸-丁二酯(PBAT)/PDEGA共混物,并研究了PLA/PBAT/PDEGA共混物的热性能、结晶行为、力学性能、冲击断面形态、阻隔性能、流变性能和熔体强度。结果表明:加入PDEGA和PBAT,提高了PLA的冷结晶能力,并改善了PLA的柔韧性;PLA/PBAT/PDEGA共混物对水蒸气的阻隔性能受PDEGA和PBAT影响不大;加入PDEGA和PBAT,增强了共混物的流动性。     

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。     

聚乳酸/聚己内酯增容体系的结晶性能

以丙交酯/己内酯共聚物(LACL)为聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物的增容剂,采用溶液共混法制备了PLA/PCL/LACL三元共混物;通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪研究了共混物的形貌和结晶性能。结果表明,加入5%(质量分数,下同)的LACL,分散相的尺寸明显减小;PCL能显著提高PLA分子链的结晶能力,使其结晶温度(T_p)降低,而LACL对PLA/PCL的增容作用,使PLA/PCL/LACL三元共混物中PLA的Tp进一步降低;通过Kissinger方程计算发现PCL和LACL的加入显著降低了PLA的结晶活化能。     

PLA/PA1212共混物结构与力学性能研究

通过熔融共混法制备了不同比例的聚乳酸/尼龙1212(PLA/PA1212)共混物。采用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和万能材料试验机等对共混物结构、热行为和力学性能等进行了表征。XRD和FTIR分析证实PLA和PA1212分子间发生了酯-酰胺交换反应,生成了某种新的结构;DSC结果表明共混材料在升温过程中出现冷结晶和复杂的多重熔融行为;经PA1212改性后,PLA的韧性得到提高,但是拉伸强度有所下降。     

表面改性CNF对PBS/PLA共混物的湿热老化行为的影响

以硅烷偶联剂KH550对纳米纤维素(CNF)进行表面改性,利用双螺杆挤出机熔融共混制备一系列聚丁二酸丁二醇脂(PBS)/CNF母粒改性聚乳酸(PLA)复合材料,并在湿热老化试验箱中进行老化试验。通过扫描电子显微镜、广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪、偏光显微镜等对复合材料的结晶和力学性能进行测试。结果表明,CNF可作为异相成核剂改善PLA的结晶行为,使PLA的结晶度提高;改性后,PBS/CNF复合母粒与PLA基体之间的相容性有较大改善;老化36 h后,PLA/PBS/CNF-KH550复合材料结晶进一步完善,其结晶度、拉伸强度和断裂伸长率较老化前分别提高了28.15 %、5.54 %和8.23 %。     

PET/PLA共混物相容性和结晶性能的研究

研究了相容剂钛酸四丁酯[Ti(OBu)4]含量、聚乳酸(PLA)含量对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/PLA共混物相容性的影响,探讨了共混物的熔融和结晶行为,并对其结晶形貌进行了观察。结果表明,Ti(OBu)4含量为PLA的4%(质量分数,下同)时,PET/PLA共混物的相容性良好,但当PLA含量超过30%时,共混物出现相分离;PLA的加入使PET的结晶峰变窄,结晶速率增加,且结晶峰温度向高温方向移动;PLA的加入使PET的晶粒尺寸大幅减小,晶粒数目大幅增加,结晶更加完善。     

不同PEG含量对PLA/PEG共混物结晶动力学的影响

采用溶液共混法制备了一系列不同配比的聚乳酸(PLA)/聚乙二醇(PEG)共混物。通过偏光显微镜(POM)、扫描电镜(SEM)和差式扫描量热仪(DSC)研究了不同PEG含量的PLA/PEG共混物在不同结晶温度下,聚乳酸的晶体形貌、球晶生长速率及热力学性能。研究发现,PEG能够显著提高聚乳酸球晶的生长速率。当PEG含量为60%时,PLA/PEG共混物中聚乳酸球晶的生长速率最快,达到23.6μm/min,比纯聚乳酸的最快球晶生长速率(0.5μm/min)高47倍。但是,当PEG含量高于60%时,聚乳酸球晶的生长速率有所降低。同时,PLA/PEG共混物中聚乳酸球晶速率随结晶温度变化的取向,均向低温移动。另外,PLA/PEG共混物中聚乳酸球晶呈现环状花纹。DSC测试结果表明,随着PEG含量的增加,PLA/PEG共混物的玻璃化转变温度明显降低。     

原位反应增容制备可生物降解PLA/PCL复合材料

基于原位反应增容原理制备了一种可生物降解的聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混材料。探究了PLA/PCL不同配比及相容剂乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA-GMA)(8份)对增韧效果的影响,目的是研究设计一种增韧效果最佳的PLA/PCL/EBA-GMA可降解材料。并采用平板流变仪、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及差示扫描量热法(DSC)对其反应机理、微观形貌及热性能进行了表征。结果表明,在不加相容剂时,PLA/PCL(80/20)能取得最好的增韧效果;加入8份相容剂后,PLA/PCL(85/15)的缺口冲击强度达75.4 kJ/m^2,增韧效果最好。     

Tailoring the morphology and properties of poly(lactic acid)/poly(ethylene)‐co‐(vinyl acetate)/starch blends via reactive compatibilization

Poly(lactic acid)/poly(ethylene‐co‐vinyl acetate)/starch (PLA/EVA/starch) ternary blends were prepared by multi‐step melt processing (reactive extrusion) in the presence of maleic anhydride (MA), benzoyl peroxide and glycerol. The effects of MA and glycerol concentration on the morphology and properties of the PLA/EVA/starch blends were studied using scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, atomic force microscopy, the Molau experiment, dynamic mechanical thermal analysis and differential scanning calorimetry etc. The plasticization and compatibilization provided a synergistic effect to these blends accompanied by a significant reduction in starch particle size and an increase in interfacial adhesion. Starch was finely dispersed in the ternary blends with a dimension of 0.5 ? 2 µm. Furthermore, EVA‐coated starch or a starch‐in‐EVA type of morphology was observed for the reactively compatibilized PLA/EVA/starch blends. The EVA with starch gradually changed into a co‐continuous phase with increasing MA concentration. Consequently, the toughness of the blends was improved. Since property stability of starch is an issue, the tensile properties of these blends were measured after different storage times and the blends showed good property stability. Copyright © 2012 Society of Chemical Industry     

ACR增韧聚碳酸酯/聚乳酸合金的制备与性能研究

以核壳结构的丙烯酸酯类树脂(ACR)作为增韧剂,对聚碳酸酯(PC/)聚乳(酸PLA)合金进行增韧改性,研究了ACR用量对合金力学性能、热性能和微观形态的影响。结果表明:加入一定用量的ACR,合金的冲击强度大幅度提高,而其他力学性能影响较小;合金比例为PC/PLA=90/10时,二者的相容性良好,体系只有一个玻璃化温度;ACR的用量对合金的微观形态有一定的影响。     

聚乳酸/聚(已二酸-对苯二甲酸丁二酯)共混物的非等温结晶动力学

采用熔融挤出法制备了聚乳酸/聚(已二酸-对苯二甲酸丁二酯)共混物。利用差示扫描量热仪研究了聚乳酸及其共混体系的非等温结晶过程。用经Jeziorny修正的Avrami方程和Mo法对其非等温结晶动力学进行了分析。结果表明:Avrami方程和Mo法都适用于处理聚乳酸及其共混体系的非等温结晶过程,共混物的结晶速率大于聚乳酸的结晶速率。此外,用Huffman-Lauritzen理论计算了非等温结晶的结晶活化能,发现共混体系的结晶活化能绝对值小于聚乳酸。