PLA/PHBV共混改性研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PLA/PHBV)共混物,研究了PLA/PHBV质量比以及滑石粉(Talc)含量对PLA/PHBV共混物性能的影响。结果表明,随着PHBV含量的增加,PLA/PHBV的结晶度先降低后升高,断裂伸长率提高了21.81%,冲击强度提高了35.9%,拉伸强度下降;随着Talc含量的增加,PLA/PHBV/Talc的结晶度增大,冲击强度提高了12.4%,但是断裂伸长率和拉伸强度有所下降;在不显著降低拉伸强度和弯曲强度的前提下,PHBV的含量为20%(质量分数,下同)且Talc含量为1.5%时,复合材料的力学性能最优。     

改性滑石粉对PA6/BF复合材料性能的影响

以30%玄武岩纤维(BF),尼龙6(PA6)和滑石粉(Talc)为原料,通过熔融共混制备不同填充量Talc的三元复合材料。对Talc与复合材料进行表征,结果表明,随着Talc粒子含量的增加,复合材料的力学性能呈现先增加后降低的趋势,当Talc填充量为10phr时,其力学性能最佳,拉伸强度为130.45MPa,弯曲强度为185.42MPa,冲击强度为17.55kJ/m~2。     

丙烯酸酯增韧聚乳酸的制备与性能

采用1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和聚乳酸(PLA)为原料,通过反应共混法制备了PLA/HDDA共混物,并利用拉力试验机、冲击试验机、扫描电子显微镜、差式扫描量热仪和偏光显微镜研究了HDDA含量对共混物力学性能、断面形貌、热性能和结晶性能的影响。结果表明,HDDA对PLA具有良好的增韧效果,随着HDDA含量的增加,共混物的断裂伸长率和冲击强度显著提高;当HDDA含量为20%时,冲击强度达到8. 2 kJ/m~2,断裂伸长率为62. 8%,而拉伸强度仍保持在较高水平(39. 8 MPa)。HDDA的加入使共混物的冲击断面变粗糙,断裂形态为韧性断裂;随着HDDA含量的增加,共混物中PLA相的玻璃化转变温度逐渐降低,冷结晶温度先升高后降低,结晶度则先减小后增大。     

聚乳酸/聚己内酯共混材料的性能研究

采用熔融共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混材料,研究了PLA/PCL共混材料的动态力学性能、力学性能、热性能和微观形貌。结果表明,制备的PLA/PCL共混材料为部分相容体系;材料拉伸强度随PCL含量的增加先增加后降低,当PCL质量分数为30%时,材料的拉伸强度为55.9 MPa,比纯PLA提高了8%;冲击强度随PCL含量的增加而增大,当PCL质量分数为50%时,材料的冲击强度为14.7 kJ/m2,比纯PLA提高了2.5倍。     

PLA/PBAT/OMMT生物基材料的制备及快速成型

对生物可降解材料聚乳酸(PLA)与聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)及有机蒙脱土(OMMT)材料进行共混,采用挤出成型制备PLA/PBAT/OMMT线材,再采用快速成型制备标准试样,通过对样件的力学性能、结晶行为、断面形貌和表观质量的测试和分析得出:纯PLA的拉伸强度和断裂伸长率分别为7.42MPa和1.8%,表现出硬而脆的特点;PLA/PBAT共混后,随着PBAT含量的增加,共混材料的断裂伸长率以及冲击强度不断提高,当PBAT含量为60%时,共混物的断裂伸长率达到405%,材料的冲击强度为31.11kJ/m2,约为纯PLA的11倍;而共混材料的拉伸强度表现出先增后减的趋势,当PBAT含量约为30%时,拉伸强度最佳,为37.08MPa;加入2%含量的OMMT后,共混材料的综合力学性能较之前又有不同程度的提高,其中拉伸强度以及冲击强度提升的较为明显;通过差示扫描量热和扫描电镜分析,PLA/PBAT共混体系为不相容体系,两相界面存在大量的孔洞,且结晶性能差,为半结晶聚合物,OMMT的加入使PLA/PBAT的两相界面变得模糊,极大地改善他们的相容性,而且还提高了共混物的结晶度;通过观察打印制件的表观质量,当PBAT的含量在30%左右,综合快速成型性能最佳。     

聚乙二醇对聚乳酸/糯米粉共混物性能的影响

采用天然可降解糯米粉作为填料、以聚乙二醇（PEG）作为增塑剂，制备了聚乳酸/糯米粉共混物，并研究了糯米粉及PEG含量对共混物力学性能、微观形态和吸水率的影响。结果表明，糯米粉的加入提高了PLA的吸水率，却降低了其力学性能；随着PEG含量的增加，共混物的冲击强度先增大后减小, 当PEG含量为12 % (质量分数，下同)时，共混物冲击强度达到22.8 kJ/m2，较纯PLA提高了近4倍，共混物的吸水率也明显提高；随着PEG含量的增加，糯米粉与PLA间的相容性提高。     

原位反应制备超韧PLA/PBAT共混物

以4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)(MDI)为增容剂,通过熔融共混制备了不同MDI含量的聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)/MDI共混物。采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)及万能材料试验机,研究了MDI含量对PLA/PBAT/MDI共混物结构、相形态、流变性能、结晶行为、热稳定性能及力学性能的影响。结果表明:MDI的异氰酸酯官能团能与PLA和PBAT的端羟基反应,生成氨基甲酸酯并形成交联结构,有效改善了PLA与PBAT相的界面相容性。随着MDI含量的增加,PLA/PBAT/MDI共混物的结晶能力和热稳定性降低,交联程度增加,冲击强度逐渐增大,断裂伸长率呈现先增大后减小的趋势。当MDI含量为1.25%时,冲击强度达到最大值28.02 kJ/m~2,是普通PLA/PBAT共混体系(8.39 kJ/m~2)的3.34倍;当MDI含量为0.50%时,断裂伸长率达到最大值33.82%,是普通PLA/PBAT共混体系(11.82%)的2.86倍。     

有机硅改性聚氨酯增韧聚乳酸的研究

针对聚乳酸(PLA)韧性差的特点,采用有机硅改性热塑性聚氨酯(TPSiU)对PLA通过熔融共混进行增韧改性,考察了TPSiU含量对PLA/TPSiU共混物微观结构、热性能及力学性能等的影响。研究结果表明,TPSiU的加入,使PLA由脆性材料转变为韧性材料,共混物的拉伸强度、弹性模量,冲击强度均随TPSiU含量的增加呈先增大后减小的趋势,当TPSiU的质量分数为20%时,PLA/TPSiU共混物的断裂伸长率提高约8倍。PLA/TPSiU共混物中两相呈海-岛结构,相容性欠佳,而且随着TPSiU含量的增加,"岛"相尺寸逐渐增大。另外,TPSiU的加入对PLA的热性能稍有影响,当TPSiU质量分数为10%时,共混体系的耐热性与纯PLA相当。     

己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物对聚乳酸的增韧改性

采用熔融共混法在同向旋转双螺杆挤出机上制备了不同配比的聚乳酸/己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PLA/PBAT)共混物、PLA/PBAT/扩链剂(ADR)共混物和不同工艺条件时(不同螺杆转速、不同温度)的PLA/PBAT共混物;通过扫描电子显微镜考察了共混物的形态结构,并对其冲击性能进行了测试。结果表明,在PLA/PBAT配比为85/15时共混物呈现出韧性断面,同时冲击强度也明显增加,说明PBAT的加入大大改善了PLA的脆性;扩链剂ADR的加入,进一步改善了共混物的韧性,在ADR用量为0.6%时,冲击强度提高了320%;随着螺杆转速的增加,PLA/PBAT(85/15)共混物的韧性提高,在螺杆转速为80r/min时冲击强度达到最大值11.25kJ/m2。     

PLA/GMS/ACR共混体系的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了由核壳结构丙烯酸酯类冲击改性剂(ACR)和增塑剂单硬脂酸甘油酯(GMS)增韧增塑改性的聚乳酸(PLA),固定GMS用量为20%,研究了ACR对PLA/GMS/ACR共混体系相容性、力学性能以及流变行为的影响。结果表明:ACR的壳层与PLA具有部分相容性;随着ACR用量的增加,PLA/GMS/ACR共混物的冲击强度先增大后减小,当ACR用量为10%时,共混物的冲击强度最大,为63.7 kJ/m~2,断裂伸长率最大达到100%,与PLA/GMS相比,PLA/GMS/ACR共混物的储能模量和复数黏度均随着ACR用量的增加而提高。     

PLA/MAM合金的制备与性能的研究

采用熔融共混的方法制备聚乳酸(PLA)/聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(MAM)共混物并对其力学性能和界面结构进行了研究。研究结果表明:MAM与PLA具有一定相容性,能够有效增韧PLA,当MAM质量分数为20%时,共混物的冲击强度可达19.9 kJ/m~2,但共混物的拉伸强度、模量和结晶度随着MAM含量的增加而减小,分散相粒子的尺寸随着MAM含量的增加而增大。     

高阻隔PLA油瓶的制备及性能研究

以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)为阻隔剂,与聚乳酸(PLA)通过熔融共混,然后注拉吹得到高阻隔PLA油瓶。对PLA/EVOH油瓶及共混物的热性能、力学性能、阻隔性能、熔体强度和分子量进行了研究。结果表明,EVOH的加入改善了PLA的阻隔性。随着EVOH含量(2%~10%)的增加,聚乳酸油瓶的阻氧性能提高59%~63%,阻水性能提高32~37%。而且,EVOH的加入也提高了PLA/EVOH共混物的拉伸强度及油瓶的垂直载压性能。熔体强度测试结果表明,随着EVOH含量的增加,PLA/EVOH共混物的熔融指数降低。     

马来酸酐接枝聚乳酸增容聚碳酸亚丙酯/聚乳酸共混体系的结构与性能研究

采用熔融接枝技术将马来酸酐(MAH)接枝到聚乳酸(PLA)上,制备不同MAH含量的PLA-g-MAH接枝共聚物,将聚碳酸亚丙酯(PPC)、PLA、PLA-g-MAH熔融共混,制备PPC/PLA/PLA-g-MAH共混物,分析接枝物中MAH含量对PPC/PLA/PLA-g-MAH共混体系的热学性能以及力学性能的影响。结果表明:PLA-g-MAH可以改善PPC与PLA二者的相容性,使PLA在降温过程中更容易结晶。引入接枝物后,共混物的起始分解温度及完全分解温度分别提高30℃和60℃。共混物的力学性能随着接枝物中MAH含量的增加呈现先增加后减小的趋势,当MAH的加入量为3%,共混体系力学性能最佳,冲击断面塑性形变程度更加显著,呈现褶皱状韧性断裂特征,拉伸强度达到42.8 MPa,断裂伸长率为120%左右,同时冲击强度最大。     

挤出温度对PC/PLA酯交换反应与力学性能影响

利用双螺杆挤出机将聚碳酸酯(PC)和聚乳酸(PLA)进行熔融共混制备PC/PLA共混物。通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)和差示扫描量热仪(DSC),研究了不同挤出温度对PC/PLA的酯交换反应和力学性能的影响。结果表明:随着挤出温度的上升,PC与PLA间的酯交换反应更加明显;当挤出温度为230℃时,PC/PLA共混物拉伸性能较好,拉伸强度为68.88 MPa;挤出温度为220℃时,共混物获得最大冲击强度为28.76 kJ/m~2;而挤出温度为250℃时,共混物获得最大断裂伸长率为46.45%。     

环氧类增容剂反应增容PLA/PBAT共混体系的研究

以环氧类增容剂(REC)为增容剂,采用双螺杆挤出机熔融共混制备聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)共混物。研究了增容剂对共混体系微观结构、力学性能和热性能的影响。结果表明,添加适量REC可以提高PLA与PBAT的相容性,改善PLA/PBAT共混体系的综合力学性能;REC用量为1.4份时共混体系呈现出良好的相容性,此时共混物冲击强度由268 kJ/m2增加到621 kJ/m2、断裂伸长率提高由222 %增加到357 %。     

滑石粉对聚丙烯/聚烯烃弹性体共混物结晶行为和力学性能的影响

采用双螺杆挤出机制备了均聚聚丙烯(PPH) /聚烯烃弹性体( POE) 共混物和PPH/POE/滑石粉三元共混体系。使用差示扫描量热仪和万能试验机研究了共混物和复合材料的结晶性能、力学性能和加工性能。结果表明,POE对PPH力学性能和结晶性能有明显的影响,随着POE用量的增加,PP/POE共混物的结晶度明显下降,PPH/POE 共混物的冲击强度明显提高,但拉伸强度显著降低。POE含量为20 %时,冲击强度由2.1 kJ/m2提高到39 kJ/m2,拉伸强度由30 MPa 降低到22MPa。加入滑石粉可以提高PPH/POE共混物的拉伸强度,滑石粉添加量1份时,可使共混物的拉伸强度提高到24 MPa。     

无机粉体填充PBAT/PBS/PLA共混薄膜的制备与性能

将不同含量的聚丁二酸丁二酯(PBS)、碳酸钙(CaCO₃)/滑石粉(Talc)、聚乳酸(PLA)与聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)进行熔融共混改性,研究各组分含量对PBAT/PBS/PLA共混材料加工性能、拉伸性能及其吹塑薄膜的拉伸性能、直角撕裂强度和热封强度的影响。采用熔体流动速率(MFR)仪、万能试验机、热封试验仪、差示扫描量热仪对PBAT共混薄膜的加工性能、力学性能和热封性能等进行测试。结合3因素3水平设计正交试验来优化试样配方,并对试验结果进行了正交试验极差分析。结果表明,PBAT/PBS/PLA共混材料的MFR值均在2.6～4.3 g/10 min范围内,薄膜吹塑成型加工稳定性良好。根据薄膜力学性能极差分析结果提出了最佳配方：PBAT含量为100质量份、PBS含量为10质量份、CaCO₃/Talc质量比为10/10和PLA含量为2质量份,验证试验结果表明,该配方制备的吹塑薄膜各项力学性能最高,横向、纵向拉伸强度分别为23.2 MPa和27.3 MPa,横向、纵向断裂伸长率分别为988%和1 137%,横向、纵向直角撕裂强度分别...     

PBS/纳米SiO_2改性聚乳酸

为了提高聚乳酸(PLA)的综合性能,采用聚丁二酸丁二酯(PBS)、经过改性的纳米SiO_2对PLA进行共混改性。并通过γ―氨丙基三乙氧基硅烷(TPA)对纳米SiO_2进行表面改性。然后采用物理共混法,以PBS、改性后的纳米SiO_2为改性剂,聚乙烯蜡(PEW)为润滑剂,聚乙二醇(PEG)为增塑剂改性PLA,对改性后共混物的耐热性、力学性能和流变性能进行分析。结果表明,改性的纳米SiO_2加入量为1.5份时,PLA的综合力学性能最好,其拉伸强度为62.2MPa,冲击强度为14.2 kJ/m~2。PBS和纳米SiO_2的加入并未使PLA复合物的热性能和加工性能降低,反而使PLA复合物的熔点略有升高,其平衡转矩均在10 N·m左右。     

琥珀酸酐封端PPC对PLA共混体系性能的影响

采用琥珀酸酐封端的聚碳酸亚丙酯(SA-PPC)对聚乳酸(PLA)进行改性,在二月桂酸二丁基锡(DBTD)的催化作用下,通过熔融酯交换反应制备PLA/SA-PPC共混物,利用电子万能试验机、悬臂梁冲击试验机、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征。分析了熔融反应机理及催化剂含量对共混物的力学性能、热性能及形貌的影响。结果表明,加入DBTD后,促进了PLA和SA-PPC间的酯交换反应,生成的共聚物和齐聚物分别具有增容作用及增塑作用。DSC和SEM结果表明,PLA与PPC的相容性显著提高。当DBTD含量为2份时,PLA/SA-PPC共混物的冲击强度和断裂伸长率分别由PLA的1.8 kJ/m²和8.7%提高至5.7 kJ/m²和318.6%,并且,拉伸强度下降不显著。     

环氧化杜仲胶增韧改性聚乳酸的性能

采用熔融共混法将环氧化杜仲胶（EEUG）用于聚乳酸（PLA）的增韧改性,制备了具有良好韧性的全生物基PLA/EEUG共混物,考察了EEUG用量对共混物的热性能、动态力学性能、力学性能及微观形貌等的影响。结果表明,PLA/EEUG共混物为典型的两相不相容体系。EEUG的加入限制了PLA分子链的运动,导致PLA的结晶度下降,但促进了其冷结晶能力的提高,起到了成核剂的作用。EEUG的加入使得PLA发生了从脆性断裂向韧性断裂的转变,其用量为15份（质量）时共混物的扯断伸长率由纯PLA的12%增加到290%,缺口冲击强度由4.1 kJ/m2提高到8.0 kJ/m2。共混物在受到拉伸和冲击时基质都发生了明显的塑性变形,在断裂过程中吸收了相当大的能量,从而提高了其韧性。