聚(3-羟基丁酸和4-羟基丁酸酯)共聚物与聚乳酸共混体系性能研究

研究了可完全生物降解的聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸醋)与聚乳酸(PLA)共混体系,利用偏光显微镜、动态和静态剪切流变、X射线衍射和差示扫描量热仪,分析共混体系的结晶性能、流变性能和热稳定性。结果表明:随着PLA添加量增加,熔融温度由156.05℃降低到130. 32 C,结晶温度由102. 09℃降低62. 33 C,结晶度下降。而玻璃化转变温度由一5 . 69℃上升3. 42 C,体系的热稳定性和豁弹性提高。     

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/马来酸酐接枝线形低密度聚乙烯合金的制备及其发泡行为研究

通过熔融共混法制备聚乳酸（PLA）/马来酸酐接枝线形低密度聚乙烯（PE-LLD-g-MAH）合金,使用差示扫描量热仪、旋转流变仪、扫描电子显微镜、偏光显微镜等仪器研究了不同PE-LLD-g-MAH含量的PLA合金的结晶性能、流变性能、断面形貌及发泡性能等。结果表明,随着PE-LLD-g-MAH含量的增加,PLA/PE-LLD-g-MAH合金的冷结晶温度大幅提高和流变性能明显改善,样品断面出现了明显的“海岛”结构,发泡样品的泡孔尺寸逐渐减小,泡孔密度增加。     

PLA/PBAT/PEOX共混物的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸-1,4-丁二醇共聚酯(PBAT)/(2-乙基-2-恶唑啉)(PEOX)三元共混物,研究了增容剂PEOX对共混物的微观结构、拉伸性能、热力学性能以及流变性能的影响。结果表明:加入PEOX后,PLA基体与PBAT分散相的相界面性质和相容性得到显著改善;与PLA/PBAT二元共混物相比,加入0.5~3.0份PEOX后,共混体系的断裂伸长率得到进一步提高;加入少量PEOX就可以较大幅度提高PLA/PBAT共混物的熔体流动性能。差示扫描量热(DSC)分析结果表明,PBAT和PEOX的存在未对PLA基体的结晶-熔融行为产生明显影响。     

聚乳酸/碳纳米管复合材料的结晶及流变性能

采用熔融共混的方法制备了聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料(PLA/MWCNTs)复合材料,研究了MWCNTs对复合材料的结晶性能、热性能和流变性能的影响。研究结果表明MWCNTs的加入不会改变其晶型结构,但可起到异相成核作用,降低PLA基体的冷结晶温度,提高结晶度。MWCNTs可显著提高PLA的热稳定性,添加1 wt%MWCNTs的PLA/MWCNTs复合材料的初始热分解温度比纯PLA初始热分解温度提高了28.8℃。在低频区,PLA/MWCNTs复合材料的储能模量和复数黏度随着MWCNTs含量的增加而增加,当MWCNTs添加量为3 wt%时达到PLA/MWCNTs复合材料的流变逾渗值。随着频率的增加,PLA/MWCNTs复合材料仍表现出传统的剪切变稀行为。     

ABS增韧PLA生物降解材料的制备与性能研究

采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)弹性体对聚乳酸(PLA)进行熔融共混改性,制备出具有一定韧性的PLA/ABS生物降解材料,并研究了该共混体系的热性能、力学性能和生物降解性能。结果表明:ABS弹性体的加入降低了PLA/ABS共混材料的玻璃化转变温度、冷结晶温度和熔点,提高了共混材料的高温分解温度和断裂伸长率,改善了PLA的热稳定性和韧性。土壤掩埋实验表明,纯PLA和ABS含量为10%的PLA/ABS共混薄片具有良好的生物降解性能。     

无机填料对PLA树脂热稳定性影响的研究

通过熔融共混工艺制备了聚乳酸(PLA)/无机粒子复合材料。利用热失重分析(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)探究了未改性的可回收利用的PLA和PLA/无机粒子复合材料的热性能,并对动态流变行为进行了探究。研究结果表明添加无机粒子可以提升PLA的热稳定性。滑石粉(Talc)可以诱导PLA结晶,但是SiO2和CaCO3却对结晶性能没有影响。PLA共混材料的复数黏度比纯PLA的要高。     

PBAT/PLA复合材料的制备及其微球发泡行为研究

采用熔融共混法制备了聚(己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)/聚乳酸(PBAT/PLA)共混复合材料,并对PBAT/PLA共混体系的流变性能、结晶性能、力学性能、微观形貌以及发泡行为(热膨胀微球作为发泡剂)进行了表征。结果表明:随着PLA含量的增加,PBAT/PLA共混体系的非牛顿指数先减小后增大,其中当PLA含量为30%时达到最小值;PLA的引入改善了PBAT的结晶性能,且PBAT与PLA对彼此的晶型均无影响;随PLA含量的增加,PBAT/PLA共混体系的拉伸强度增大、断裂伸长率降低,其中当PLA含量为50%时,拉伸强度和断裂伸长率分别达到25.3 MPa和422.2%;PLA与PBAT的相容性差,当PLA含量为30%时,PLA/PBAT共混体系发生相分离;此外,当PLA含量为10%时,PBAT/PLA复合发泡材料的密度达到最小值0.34 g/cm~3。     

苹果酸对聚乳酸/热塑性淀粉共混物结构与性能的影响

将天然淀粉用甘油改性后制得了热塑性淀粉(TPS),再通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/TPS共混物。通过SEM、TG、DSC分析和拉伸性能、吸水性能、流变性能测试,研究了苹果酸对TPS和PLA/TPS共混物结构和性能的影响。结果表明:苹果酸能促进淀粉酸解,使TPS分散相尺寸减小,在PLA基体中的分布更加均匀;苹果酸能提高PLA/TPS共混物的拉伸性能;苹果酸对PLA/TPS共混物的玻璃化转变温度、熔融温度及冷结晶温度影响较小;少量的苹果酸可降低PLA/TPS共混物的吸水率。     

PLA/半水硫酸钙复合材料结晶性能和流变性能研究

采用共混法制备了聚乳酸/半水硫酸钙(PLA/CSH)复合材料,研究了CSH用量对PLA/CSH复合材料结晶性能和流变性能的影响。结果表明:CSH对PLA基体具有明显的异相成核作用,提高了PLA的熔融温度;PLA/CSH复合材料的表观黏度(η_a)随着剪切速率和温度的提高逐渐降低,随着CSH用量的增加先提高后降低;共混体系的非牛顿指数(n)随着温度的提高而增大,随着CSH用量的增加先增大后减小;复合材料熔体的黏流活化能(ΔE_η)随着剪切速率的提高而降低,随着CSH用量的增加先降低后提高。     

接枝改性纤维素纳米晶增强聚乳酸

在碱性溶液中,聚乙二醇二缩水甘油醚(PEG)接枝到纤维素纳米晶(CNC)表面,得到聚乙二醇接枝纤维素纳米晶(CNC-g-PEG)。其化学结构通过傅里叶变换红外光谱确认。通过哈克密炼机熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/CNC-g-PEG共混物,研究了CNC-g-PEG含量对共混物的热性能和力学性能的影响。结果表明,CNC-g-PEG的引入对PLA的玻璃化转变温度几乎没有影响,但使PLA的结晶温度降低,熔融温度和结晶度提高。另外,PLA/CNCg-PEG共混物的热稳定性有所降低。PLA/CNC-g-PEG共混物的断裂伸长率随CNC-g-PEG的含量增加而逐渐降低,但拉伸模量和强度随之提高,显示了CNC-g-PEG对PLA具有增强作用。     

PBAT/PLA共混物的热力学性能和结晶性能的研究

利用熔融共混制备己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯共聚物(PBAT)/聚乳酸(PLA)共混物,采用Joncryl~? ADR-4368对共混体系进行改性,通过差示扫描量热法研究了共混比例和扩链剂的加入对该共混体系的热力学性能的影响,通过小角激光光散射和广角X射线衍射研究了共混比例和扩链剂的加入对该体系的结晶行为的影响,利用Elmendorf撕裂和拉伸测试分析该共混体系的力学性能。结果表明,共混之后PLA和扩链剂对PBAT有着成核作用。PBAT/PLA共混体系中PLA的冷结晶温度显著下降,PLA含量为20%时扩链剂的加入最终使得PLA的冷结晶消失。扩链剂的加入提高了PBAT的结晶能力,但未改变其晶型。PBAT/PLA共混后力学性能显著改善,且扩链剂的加入使得断裂伸长率提高约一倍。     

PBT/HDPE和PBT/HDPE-g-MAH共混体系形态和性能研究

通过熔融共混制备了聚对苯二甲酸丁二酯／马来酸酐接枝高密度聚乙烯(PBT／HDPE-g-MAH)和PBT／HDPE共混物,研究了共混体系的力学性能、相形态、熔融结晶行为和加工性能。结果表明,单纯加入HDPE对PBT的增韧效果并不理想,而加入HDPE-g-MAH可以提高PBT的冲击强度;HDPE-g-MAH可以改善共混体系的相形态,提高共混体系的相容性,有利于共混物性能的提高。     

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。     

异氰酸酯对聚乳酸/热塑性聚氨酯共混物性能的影响

以4,4^′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为反应增容剂，采用熔融共混法制备了不同MDI含量的聚乳酸/热塑性聚氨酯（PLA/TPU）共混物，采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、万能试验机、冲击试验机、扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）和旋转流变仪对共混物力学性能、微观形态、热性能和流变性能进行了研究。结果表明：MDI可以有效改善共混物的力学性能，当MDI质量分数为1%时，共混物力学性能最佳，缺口冲击强度为40.0kJ/m²，断裂伸长率为214.1%，与未加MDI的共混物相比，分别增加了4.3倍和5.8倍，拉伸强度稍有下降（47.6MPa）；SEM表明，MDI的加入提高了共混物的相容性，加入MDI后，共混物的断面由海-岛结构变为核-壳包覆结构，相界面作用力增强；DSC测试表明，共混物的玻璃化转变温度、冷结晶温度和熔融温度随着MDI含量的增加而升高；流变测试表明，MDI质量分数的增加，共混物呈现更显著的剪切变稀行为，推测共混反应机理为：MDI质量分数的增加，体系内依次发生PLA的扩链、支化和TPU的交联。     

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℃。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/二氧化碳基热塑性聚氨酯三元薄膜的制备与性能研究

用熔融共混法和挤出吹膜工艺制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/二氧化碳基热塑性聚氨酯(PPCU)薄膜。用差示扫描量热仪(DSC)、力学测试、流变测试和接触角分别详细研究了PLA/PBS/PPCU共混体系的结晶性能、力学性能、流变学特性和亲水性。DSC结果分析表明PLA与PBS的结晶可互相抑制,共混体系总结晶度下降,有利于薄膜的韧性提高。力学结果表明PPCU对PLA改性效果好,显著提高其力学性能。而PBS的加入进一步改善了PLA的柔韧性,断裂伸长率更高,杨氏模量下降显著。PBS的加入使体系黏度降低,增加流动性。PBS对改善共混薄膜亲水性有一定作用。     

PLA/PBAT/OMMT纳米复合材料的制备及其结构与性能研究

通过转矩流变仪将聚乳酸（PLA）、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯（PBAT）、有机蒙脱土（OMMT）和扩链剂（ADR）熔融共混制备了PLA/PBAT/OMMT三元纳米复合材料。通过差示扫描量热仪、偏光显微镜、扫描电子显微镜、旋转流变仪和傅里叶红外光谱仪对复合材料的结晶性能、熔融行为、相态结构、流变性能等进行了分析。结果表明,PBAT和OMMT的加入提高了PLA的结晶速率和晶核密度; ADR的加入提高了PLA与PBAT的相容性;随着ADR的加入,PLA/PBAT/OMMT复合材料的储能模量提高,体系的熔体弹性增加。     

UHMWPE/PLA共混体系的制备

利用熔融共混法制备了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE),聚乳酸(PLA)共混体系,讨论了PLA含量对共混体系熔体流动性能、力学性能、结晶性能及吸水性能的影响.结果表明:随PLA含量的增加,UHMWPE/PLA共混体系的熔体流动性显著增强;体系收缩率下降,尺寸稳定性变好;屈服拉伸强度和缺口冲击强度下降,断裂由韧性断裂逐渐转变为脆性断裂;当w(PLA)为10%时,所制备的共混体系既能保证UHMWPE原有的缺口冲击强度和韧性断裂,又具有较好的熔体流动性能;PLA与UHMWPE共混可加快共混体系的结晶速率,使熔点下降;随着PLA含量的增加,共混体系的吸水率也随之增加.     

PLA/PPA共混材料的相容性和热力学性能

采用熔融共混的方法制备了聚己二酸丙二醇酯(PPA)增塑改性聚乳酸(PLA)材料,采用动态力学热分析(DMA)测试仪、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了聚乳酸/聚己二酸丙二醇酯(PLA/PPA)共混材料的相容性、热性能和力学性能。结果表明,在PPA组分质量分数低(5%)的时候,共混物是完全相容体系;随着PPA组分含量的增加,共混物的玻璃化转变温度及冷结晶温度降低,断裂伸长率大幅度增加,当PPA质量分数为20%时,共混材料的断裂伸长率达到248%,获得了良好的增塑聚乳酸的效果。