生物可降解PCL/PLA开孔发泡材料制备及吸油性能

以聚己内酯（PCL）为基体，添加不同含量聚乳酸（PLA）熔融共混制备具有不同分散相形态的PCL/PLA共混物，利用超临界二氧化碳（scCO₂）微孔发泡工艺制备不同发泡倍率和开孔率的PCL/PLA多孔材料用于吸油应用。针对边长3 mm正方体样品溶解度实验发现100 min后CO₂在PCL中已达到饱和吸附状态。PLA分散相含量的增加显著增大了PCL/PLA共混物泡孔密度，并使共混泡孔尺寸减小且分布更加均匀；发泡温度升高6℃，泡孔尺寸增大50%，发泡倍率增大38%，开孔率减小了20%。PCL/PLA开孔材料具有明显的亲油疏水性，发泡倍率越高，疏水性越好；针对花生油和硅油的吸油实验发现材料吸油率与发泡倍率和开孔率整体呈正比，实际吸油量高于理论计算值，10次循环吸油测试后样品吸油率仅降低8.5%，材料吸油量与油品特性黏度关系不大。     

聚己内酯对聚乳酸熔融结晶的影响

聚合物共混材料的结晶行为对材料性能有重要的影响,结晶行为是共混材料研究的主要问题。选用聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)共混材料,采用偏光显微镜和差示扫描量热仪,对PLA/PCL共混材料的结晶行为进行研究。通过等温结晶动力学,分析PCL对PLA在100和120℃时等温结晶的影响。结果表明,PCL相作为异相成核剂加入PLA相,使得PCL/PLA共混物中异相结晶成核效率提高,晶体直径减小,半结晶时间减小,提高PCL/PLA共混物的结晶能力。随着PCL相的占比增大,PCL/PLA(40/60)试样中出现"海-岛结构",异相成核效率增大,半结晶时间较小,结晶直径减小,结晶度减小。     

PS/PLA共混物的相态结构及其发泡行为研究

采用密炼机制备了聚苯乙烯/聚乳酸(PS/PLA)共混物,以超临界二氧化碳(CO2)为物理发泡剂,采用釜压法制备了PS/PLA共混物泡沫。采用差示扫描量热仪、偏光显微镜和扫描电子显微镜研究了PLA等温结晶行为、PS/PLA共混物的相态结构和PS/PLA共混物泡沫的泡孔结构。结果表明,反应型增容剂使PLA的等温结晶速率提高,晶体尺寸降低;增容剂能够促进PLA在PS中的分散;PLA的加入在发泡过程中能够起到异相成核作用,PLA的结晶有利于气泡的增长和稳定。     

PCL/PLA共混物微孔发泡行为研究

通过熔融共混制备了不同聚乳酸(PLA)含量的聚己内酯(PCL)/PLA共混物,研究了PLA含量对共混物相形态以及流变性能的影响,并通过超临界CO2发泡研究了相形态及黏弹性对泡孔结构的影响。结果表明,随着PLA含量的增加,分散相的尺寸和密度均有所增加,并且PLA的添加提高了共混物的黏弹性。在超临界CO2发泡过程中,异相成核点增加,泡孔密度提高,且熔体强度的提高有效抑制了发泡过程中泡孔的塌陷,泡孔形貌得到改善,并且对孔隙率和开孔率进行了分析,给出了开孔机理。     

EVM/PLA共混发泡材料泡孔结构和性能的研究

以乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)和聚乳酸(PLA)共混物为基体材料,经模压发泡制备了共混发泡材料。研究了EVM/PLA不同共混比、硫化剂(DCP)、发泡剂(AC)和白炭黑用量以及不同发泡时间对EVM/PLA共混物发泡材料泡孔结构和物理机械性能的影响。结果表明,随PLA组分的减少,白炭黑和DCP用量的增加,泡孔逐渐减小,均匀度增加,孔壁增厚,材料的密度、拉伸强度和拉断伸长率呈升高趋势,发泡倍率呈降低趋势。随发泡剂AC用量的增加,泡孔壁变薄,平均泡孔尺寸变化不大,材料的密度、拉伸强度和拉断伸长率呈降低趋势,发泡倍率增加。随硫化时间的延长,泡孔尺寸变小,孔壁增厚、发泡倍率逐渐下降,拉伸强度先增大后减少,拉断伸长率先下降后上升。     

聚乳酸与聚丁二酸丁二醇酯共混体系发泡行为的研究

通过熔融共混法制备聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)共混体系和PLA/PBS/反应型增容剂(Cp)共混体系,并通过间歇式釜压发泡成型制得泡沫样品,研究了PLA/PBS共混体系和PLA/PBS/Cp共混体系的结晶行为、相态结构、流变行为和发泡行为。结果表明,PBS的加入对PLA降温结晶的影响不大,其熔体弹性有所提升,且PBS含量的变化对共混体系泡孔形态的影响较小;在PLA/PBS/Cp共混体系中,Cp的加入对共混体系中PLA的结晶性能有明显的提高;另外随着Cp含量的增加,其熔体弹性也显著增加;Cp可以有效地提高PLA与PBS间的相容性,改善泡孔的形态。     

聚乳酸微纳复合泡孔的结构与性能研究

通过熔融共混制备聚乳酸（PLA）/聚（己二酸丁二酯?对苯二甲酸丁二酯）（PBAT）共混物。以环氧扩链剂（CE）为相容剂，研究了CE含量对共混物的流变行为、结晶行为的影响，并研究了CE含量为5份的共混物在冷结晶温度下的发泡行为以及泡沫的拉伸性能。结果表明，共混体系的相容性、结晶速率随着CE含量的增加而增加、可发性提高，在添加了5份CE的共混物中得到了微纳复合泡孔，泡孔密度达到10¹³ 个/cm³，相对于PLA泡沫，共混物泡沫的断裂伸长率提高了40 %。     

聚乳酸/聚氨酯复合多孔材料制备及吸油性能研究

以聚乳酸（PLA）为基体,添加不同含量聚氨酯（TPU）熔融共混制备具有不同相形态的PLA/TPU共混物,基于超临界二氧化碳（scCO₂）微孔发泡工艺,研究不同发泡温度下PLA/TPU复合多孔材料泡孔结构、发泡倍率和开孔率对样品吸油性能的影响。结果表明,随着TPU含量从10 %（质量分数,下同）增加到50 %,共混物从典型的“海?岛”相形态转变为部分共连续相形态,PLA基体黏弹性提升,结晶能力下降;PLA70组分发泡后泡孔结构更为均匀,随着发泡温度的增加,泡孔尺寸和发泡倍率先增大后减小,在94 ℃发泡温度下发泡样品发泡倍率达到29.1倍,最大开孔率75 %;TPU的加入显著增加了PLA基体的弹性回复能力,94 ℃发泡温度下的发泡样品具有最大的抗压强度,永久形变量最小;针对硅油和环己烷的吸油测试发现对硅油的吸油量大于环己烷,发泡材料的吸油量与发泡倍率和开孔率的乘积成正比,针对硅油单次最大吸油量为10.4 g/g。     

乙酸-乙酸乙烯酯橡胶/聚乳酸共混体系的发泡及阻尼性能

以乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM)/聚乳酸(PLA)共混物为基体材料,过氧化二异丙苯(DCP)为硫化剂、偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,经模压发泡制备橡塑共混发泡材料,用扫描电子显微镜观察材料的泡孔结构及泡孔尺寸分布,采用动态黏弹谱仪对发泡材料的阻尼性能进行研究,考察了AC和DCP用量、发泡时间及白炭黑用量对EVM/PLA发泡材料泡孔结构及阻尼性能的影响。结果表明,随着AC用量的增加,材料的泡孔数目增多但孔径相差不大,阻尼性能也无明显变化,在AC用量为4份时材料的阻尼性能较好;随着DCP用量的增加,材料的泡孔尺寸略有减小,阻尼性能变化不大,DCP用量为5份时材料的阻尼性能较好;随着发泡时间的延长,泡孔尺寸逐渐减小,阻尼性能逐渐提高,发泡时间为5 min时,泡孔孔径与损耗因子均出现突变;填料用量增加,泡孔孔径减小,发泡材料整体损耗因子上升。     

黏度对环氧树脂基复合微发泡材料结构的影响研究

采用不同黏度的环氧树脂基共混材料,通过模压成型方法制备出系列环氧树脂基复合发泡材料.对发泡材料的泡孔结构进行了观察测量,研究了环氧树脂基共混物黏度对其发泡质量和行为的影响,结果表明:环氧树脂基共混物预处理黏度是影响环氧树脂基复合发泡材料质量的重要因素,共混物预处理黏度是控制环氧树脂固化和泡孔形核长大过程协调性的重要因素,实验范围内,当共混物预处理黏度在12.9 Pa·s时,制备出泡孔平均直径为48μ m、泡孔密度为2.25×107个/cm3、泡孔尺寸均匀的微孔环氧树脂基复合材料.     

聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯合共混体系发泡行为研究

采用多环氧基团增容剂制备了聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PLA/PBAT)共混物,研究了增容剂含量对于PLA/PBAT共混体系的结晶和流变性能的影响。并采用高压釜发泡的方法进行PLA/PBAT共混物的间歇发泡,研究增容剂对发泡材料泡体结构的影响。结果表明,增容剂加入后会降低其绝对结晶度,以及显著改善PLA/PBAT共混体系的熔体弹性,提高其可发性;增容剂可以有效地改善共混体系的泡体结构,降低共混物发泡密度,提高其发泡倍率。     

环氧基POSS对PLA/PBAT共混材料发泡行为的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯/聚倍半硅氧烷(PLA/PBAT/POSS)复合材料,并利用超临界二氧化碳(CO_2)固相发泡法对复合材料进行发泡,通过差示扫描量热仪、高级动态流变仪和扫描电子显微镜等对复合材料的结晶行为、流变行为和发泡行为进行了研究。结果表明,POSS粒子对基体树脂具有增塑效应,PLA的冷结晶温度降低,结晶度提高;复合体系的流变性能明显提高,其发泡材料的泡孔密度和发泡倍率均随着POSS粒子含量的增加而增大,当加入7份(质量份,下同)POSS时,发泡材料的泡孔密度提高至8.25×10~7个/cm~3,发泡倍率达到13倍;POSS粒子对PLA泡沫的泡孔形态具有显著的调控作用。     

PLA/PBAT/PTFE原位成纤复合材料微孔发泡行为及性能

采用挤出共混和发泡注塑成型工艺制备了聚乳酸/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯/聚四氟乙烯(PLA/PBAT/PTFE)微发泡原位成纤复合材料。研究了PTFE微纤对复合材料的流变性能、泡孔形态以及力学性能的影响,并对泡孔形态与力学性能之间的关系进行了探讨。结果表明,PTFE的引入使复合材料熔体的储能模量和复数黏度升高,发泡材料的泡孔尺寸下降、泡孔密度提高,泡孔形貌得到了改善。随着发泡效果的优化,材料的力学性能也得到了提高。     

聚乳酸/聚丙烯共混体系的制备及其发泡行为研究

采用马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)作为相容剂,制备了聚乳酸(PLA)/聚丙烯(PP)共混物体系并研究了其发泡行为。采用差式扫描量热仪和旋转流变仪分别研究其热行为和流变行为,采用扫描电镜观察了共混体系的冲击断面形貌及泡孔形态。结果表明,随着MAH-g-PP添加量的增加,共混体系的相容性得到提高,加入PP促进了PLA的结晶,当MAH-g-PP含量达到7%时,PLA的绝对结晶度达到6.07%,同时加入PP提高了PLA/PP共混体系的熔体强度,使其发泡行为得到改善,共混体系的发泡倍率最大可以达到8.1倍。     

发泡剂用量对EVM/PLA共混物性能的影响

选用乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM 700)与聚乳酸(PLA)为基体材料,过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,采用模压发泡法制备了橡塑共混型发泡材料,研究了发泡剂用量对材料发泡性能和阻尼性能的影响。结果表明,共混物呈现大量微孔围绕少数大孔的梯度泡孔结构。随着AC用量的增加,泡孔数量增多,泡孔壁变薄,泡孔尺寸变化不大;压缩强度和发泡密度呈降低趋势,发泡倍率呈升高趋势。AC用量为4份时,材料阻尼性较好。     

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。     

PBAT/木粉复合材料的微球发泡性能

采用熔融共混法制备了聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/木粉复合材料,以微球发泡剂采用模压发泡法制备了PBAT/木粉复合发泡材料,并对PBAT/木粉复合材料的流变性能、结晶性能和发泡行为进行研究.结果表明,木粉含量的增加使PBAT/木粉复合材料的熔体弹性、黏度和结晶温度提高.制备的闭孔发泡材料的泡孔尺寸较均匀.木粉...     

PLA/TPU复合体系微孔发泡性能的研究

制备了PLA/TPU复合材料,以CO_2为发泡剂,利用间歇式超临界发泡技术研究PLA/TPU复合材料的微孔发泡性能,采用差示扫描量热法(DSC)和XRD研究PLA/TPU复合材料的结晶性能、热性能;用扫描电镜(SEM)研究复合材料的相容性以及发泡后的泡孔形态。结果表明:TPU对刚性材料PLA有一定的增韧效果;采用超临界CO_2发泡技术,TPU含量的增加会降低泡孔尺寸,玻璃化转变温度几乎不变,结晶温度增加,结晶度增大。     

聚丙烯/氧化石墨烯共混体系的结晶行为与发泡性能

通过熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/氧化石墨烯(GO)共混材料,采用超临界CO2进行间歇发泡,制备了PP/GO发泡材料。通过差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和偏光显微镜(POM)对PP/GO共混材料的结晶行为进行了表征。研究结果表明,与纯PP相比,PP/GO共混材料的总结晶速率有所提高,球晶的尺寸减小且分布变窄,晶体的结构无明显变化,但结晶度有所降低;通过扫描电子显微镜(SEM)对PP/GO发泡材料进行了表征,结果表明,PP/GO共混材料的发泡性能较纯PP有明显的提高,当GO的含量为8%时,PP/GO共混材料的平均泡孔尺寸达到最小值,约为8. 4μm,其平均泡孔密度达到最大值,约为7. 9×109个/cm3。     

不同熔体强度对聚乳酸微发泡行为的影响

合适的熔体强度是取得良好发泡效果的关键。通过对熔体强度的聚乳酸(PLA)进行微发泡注射实验,对其发泡密度、泡孔尺寸及分布情况及常规力学性能进行了测试和表征。实验结果表明:不同的熔体强度会对聚乳酸的发泡行为产生不同的影响,熔融指数在11.2 g/10min时,得到PLA发泡制品最低密度值为0.0928 g/cm~3,平均泡孔直径为38.5μm,泡孔密度为2.08×106个/cm~2;随着熔体强度的降低,PLA发泡制品的平均泡孔直径先增大后减小,泡孔密度先减小后增大,PLA发泡制品的发泡密度值和常规力学性能呈现先减小后增大的变化趋势。对熔融指数为11.2 g/10min的PLA进行微发泡后具有良好的泡孔结构和综合力学性能。