酯交换反应对PLA/PBS共混物性能的影响

为提高聚乳酸(PLA)的韧性,以钛酸四丁酯(TBT)为酯交换剂,采用反应性挤出技术制备了PLA/聚丁二酸丁二酯(PBS)共混物,并通过万能试验机、扫描电子显微镜、动态热机械分析仪等研究了TBT用量对PLA/PBS共混物的力学性能、形貌结构及动态力学性能的影响。研究结果表明,加入0.15份TBT可改善PLA和PBS间的相容性,使得PBS在PLA基体中分散均匀且颗粒变小。随着TBT用量的增加,PLA/PBS共混物的拉伸强度变化不大,而其韧性得到明显提高。当TBT用量为0.15份时,与纯PLA相比,PLA/PBS共混物的断裂伸长率和冲击强度分别提高了25.6倍和2.0倍。随着TBT用量的增加,PLA/PBS共混物的储能模量增大,而PLA和PBS的玻璃化转变温度差值的绝对值变小。     

PEG对PLA/PBS共混物结构与性能的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/聚乙二醇(PLA/PBS/PEG)共混物,研究了PEG组分对PLA/PBS共混体系微观结构、流变性能、结晶性能、动态力学性能以及冲击性能的影响。结果表明,将PEG组分添加到PLA/PBS共混物中,能够降低PBS分散相的尺寸,均化分散相尺寸分布,增强界面结合。与PLA/PBS共混物相比,PLA/PBS/PEG共混物的复数黏度大幅度降低。由于PEG对PLA和PBS分子链同时具有增塑作用,使PLA/PBS/PEG共混物的结晶能力远大于相应的PLA/PBS共混物,最高结晶度可达17. 4%。通过测试,动态力学性能结果表明,PEG组分能够降低共混体系中PLA组分的玻璃化转变温度,并且促进PLA与PBS之间的相容性。此外,PLA/PBS/PEG共混物的冲击强度得到了显著提高,最高可达到4. 71 k J·m~(-2),比未添加PEG组分的PLA/PBS共混物提高了25. 3%。     

PLA/PBS共混物的动态流变性能

研究聚丁二酸丁二酯(PBS)对聚乳酸(PLA)流变性能的影响。通过熔融挤出的方法在双螺杆挤出机上制备PLA/PBS共混物,采用旋转流变仪研究PLA/PBS共混物的动态流变性能。结果表明,当应变为6%时,PLA/PBS共混物的储能模量和损耗模量随着角频率的增加而增大,而PLA/PBS共混物的损耗因子和复数黏度随着角频率的增加而降低,共混物熔体表现出剪切变稀现象。用Han方法分析表明,共混物没有发生明显的相分离现象。动态时间扫描表明,时间对于纯PLA的储能模量没有影响,但是对于PLA/PBS共混物的储能模量有较大的影响。     

PLA/PBS共混物增黏改性的研究

采用熔融反应共混法,通过引入过氧化二苯甲酰(BPO),对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)进行增黏改性。研究了该PLA/PBS反应共混物的流变性能、凝胶分数、热性能、力学性能和断面微观形貌。结果表明:随着BPO用量的增加,PLA/PBS反应共混物的转矩和凝胶分数均增大;PLA/PBS反应共混物的结晶性和熔点(Tm)随着BPO用量的增加而降低,且出现熔融双峰,当BPO用量增至1 phr时,熔融双峰消失,PLA和PBS间的相容性显著改善;随着BPO用量的增加,PLA/PBS反应共混物的断裂伸长率、拉伸强度、冲击强度均有所提高,而玻璃化转变温度(Tg)先降后升,体系的内耗则逐渐降低。     

聚乳酸/聚氨酯共混物的力学行为与形态研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列聚乳酸(PLA)/热塑性聚氨酯(TPU)共混物,通过万能试验机、悬臂梁冲击试验机和动态力学分析仪对PLA/TPU共混物进行力学性能测试,并对不同拉伸状态下的试样和冲击断面分别进行扫描电子显微镜观察。结果表明,随着TPU含量的增加,PLA/TPU共混物的断裂伸长率和冲击强度显著增大,且储能模量降低,损耗模量升高,其拉伸断面呈现出液滴态一粗纤态一细纤态的演变;当TPU含量达到40%(质量分数,下同)时,PLA/TPU共混物的断裂伸长率和冲击强度分别比纯PLA增加了300%和13.5倍。     

PLA增强改性PBS共混物制备及性能

采用熔融共混法制备聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚乳酸(PLA)共混物,研究PLA含量对共混物的熔体流动速率(MFR)、拉伸性能、微观形貌以及结晶结构的影响。结果表明,由于PLA熔体的较高黏度,导致PBS/PLA共混物的MFR随着PLA含量增大而显著降低。适量PLA的加入可实现其对PBS的增强增韧,当PLA质量分数为30%时,共混物的拉伸屈服强度、拉伸弹性模量以及断裂伸长率分别由纯PBS的32.0,473.1 MPa和282.5%增大至34.4,610.8 MPa和455.2%,拉伸性能最优。而当PLA质量分数增大至40%时,共混物中出现严重的PLA相合并,导致其断裂伸长率剧烈降低至11.3%。此外,结晶测试结果表明,共混物中PBS基体为半结晶结构,而PLA分散相为非晶态结构,PLA的加入会导致PBS结晶度降低。     

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。     

扩链剂增容PLA/PBAT共混物流变性能

通过熔融共混法制备了Joncryl ADR 4370F扩链剂增容聚乳酸/聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯(PLA/PBAT)共混物,采用旋转流变仪分别研究了扩链剂和PBAT含量对PLA/PBAT共混物动态流变行为的影响。通过动态应变扫描确定了PLA/PBAT共混物的线性黏弹区,应变选取1%;PLA/PBAT共混物的储能模量和损耗模量随着角频率的增加而增大,但复数黏度却降低,共混物熔体呈现剪切变稀行为,是典型的假塑性流体流动特征;随着扩链剂和PBAT含量的增加,共混物的储能模量、损耗模量和复数黏度增大;Han曲线分析表明,扩链剂的加入改善了共混物的相容性;动态时间扫描表明,时间对纯PLA和PBAT的储能模量基本没有影响,PLA/PBAT共混物的储能模量随时间的延长而降低,扩链剂和PBAT含量不同,使得时间对共混物储能模量的影响不同。     

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。     

拉伸形变作用下PLA/PBS增韧共混物力学性能研究

通过叶片挤出机对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯（PLA/PBS）及添加剂进行塑化共混后制备复合增韧体系,研究不同PLA/PBS配比、挤出机转速以及添加剂种类对共混物力学性能的影响。结果表明,随着PBS含量的增加,PLA/PBS共混物的拉伸强度变化不大,而韧性明显提高;当叶片挤出机转速为75 r/min,改性剂邻苯二甲酸二仲辛酯(DCP)含量为0.05 %(质量分数,下同),马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH)含量为1.5 %时,共混物具有最佳力学性能;PLA与PBS相容性较差,但叶片挤出机提供的拉伸力场迫使分散相分散均匀,尺度较小。     

端环氧基型超支化聚合物对PPC/PBS共混物的改性研究

以端环氧基型超支化聚合物（EHBP）为改性剂,采用熔融共混法制备了聚碳酸亚丙酯（PPC）/聚丁二酸丁二醇酯（PBS）/ EHBP共混物;通过动态热机械分析仪、热失重分析仪、力学性能测试、旋转流变仪、扫描电子显微镜等对其进行表征。结果表明,加入EHBP使PPC和PBS间的玻璃化转变温度差（ΔT_g）减小,表明其界面相容性得到改善;当添加0.5 %的EHBP时,PPC/PBS/EHBP共混物的拉伸强度提升了68.7 %,冲击强度提升了81.2 %;当添加1.0 %的EHBP时,断裂伸长率增加了74.9 %;共混物的复数黏度随EHBP添加量的增加而减小。     

聚乳酸／PBAT共混物的制备及其性能研究

用熔融挤出法制备了聚乳酸饼苯二甲酸-己二酸-1，4-丁二醇三元共聚酯（PLA／PBAT）共混物，研究了聚乳酸／PBAT共混物的力学性能、热性能以及相容性。结果表明：共混物的冲击强度及断裂伸长率随着PRAT含量的增加而增大，在PBAT含量为30％时，断裂伸长率最大，达到9％，PBAT的加入降低了共混物的拉伸、弯曲性能，但在添加量较少的情况下（如5％和10％），拉伸、弯曲性能下降不大。退火处理极大的提高了材料的维卡软化温度。当PBAT含量较高时，共混物的断面可以明显的观察到不相容的两相结构。     

PBS/PBAT共混型全生物降解材料的制备及其性能研究

通过熔融共混法制备了聚丁二酸丁二醇酯（PBS）/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯（PBAT）共混物,用熔体流动速率法、扫描量热法、X射线衍射、扫描电镜法及力学性能测试等手段研究了PBS/PBAT共混物的熔体流动性、结晶性能、力学性能以及共混物相容性。结果表明,随着PBAT含量的增加,PBS/PBAT共混体系的拉伸强度先升高后降低,断裂伸长率不断提高,冲击强度先降低后提高;当PBAT含量为20 %（质量分数,下同）时,与纯PBS相比,断裂伸长率提高10倍,冲击强度提高82 %,而拉伸强度仅仅降低6 %。     

扩链剂TMP-6000对聚乳酸/聚（3-羟基丁酸-co-3 -羟基戊酸酯）共混物性能的影响

以扩链剂TMP-6000为增容剂,采用熔融共混制备了聚乳酸（PLA）和聚（3羟基丁酸co3羟基戊酸酯）（PHBV）复合材料,研究了TMP-6000对PLA/PHBV复合材料的结晶行为、微观结构、力学性能的影响。结果表明,无定形PLA的加入抑制了PHBV的结晶,TMP-6000的加入使得PLA/PHBV复合材料的结晶能力变弱,提高了PLA的冷结晶温度,且当TMP-6000含量为0.5 %（质量分数,下同）时,PLA的冷结晶峰开始消失,且适量的TMP-6000使得PHBV的玻璃化转变温度（Tg）升高;TMP-6000的加入使得PHBV均匀分散于PLA基体中,且当TMP-6000含量为0.7 %时,PLA与PHBV的相容性最好;TMP-6000的加入显著提高了PLA/PHBV复合材料的分子量;TMP-6000提高了PLA与PHBV之间的结合力,提高了复合材料的拉伸强度,但断裂伸长率有稍微地降低。     

增容剂DT对PLA/PBAT共混物性能的影响

以不饱和酯类化合物(DT)为增容剂,通过双螺杆挤出机反应性挤出制备聚乳酸(PLA)/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混物。采用扫描电子显微镜、旋转流变仪、偏光显微镜、差示扫描量热仪、热重分析仪和万能试验机讨论DT对共混物相容性、结晶性能、热失重以及力学性能的影响。结果表明,适量的DT增加了两相之间界面黏结,有效改善了PLA和PBAT之间相容性;当DT添加量为0.3 %（质量分数,下同）时,断裂伸长率增加了46.3 %,冲击强度显著增加,冲击试样未完全断裂。     

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。     

超支化聚酰胺酯对聚乳酸增韧改性的研究

采用熔融共混的方法,用生物可降解的超支化聚酰胺酯(HBP)对聚乳酸(PLA)进行增韧改性,制备出具有良好韧性的PLA复合材料。对不同HBP含量的共混物的红外光谱、热性能和力学性能进行了测试和分析。红外光谱显示PLA和HBP间存在氢键作用。HBP的加入使PLA的结晶度从30.99%降低到18.58%。当HBP含量增加到10%时,PLA共混物的拉伸强度略有提高,且断裂伸长达到43.06%。结果表明:HBP的加入对PLA起到了很好的增韧作用。     

聚乳酸／醋酸淀粉共混物性能形态研究

采用双螺杆挤出机制备聚乳酸（PLA）／醋酸淀粉（AS）复合材料,研究不同螺杆结构和加工次数对复合材料流变-性能-形态的影响。测试结果表明：通过螺杆Ⅱ、二次挤出后的复合材料的力学性能最优,As含量为60％的复合材料拉伸强度达到27．91MPa。动态流变和SEM的结果表明采用螺杆Ⅱ可以提高PLA与As的共混效果。本文也考察了AS含量对复合材料的力学性能和动态流变性能的影响,结果表明当AS质量含量从45％提高到70％时,复合材料的拉伸强度从36．7MPa降低到16．4MPa;其复数黏度和储能模量则随着AS含量的增加而增加。     

两亲性超支化聚（胺-酯）对PVC／PP共混体系的增容作用

研究了两亲性超支化聚（胺-酯）（A-HPAE）对PVC／PP共混体系的增容作用，讨论了其用量对PVC／A-HPAE／PP共混体系力学性能和复数黏度的影响。结果表明，在PVC／PP共混物中加入2份（质量份，下同）A-HPAE时，能很好地改善共混体系的相容性，使共混物的拉伸强度和断裂伸长率分别达到26．18mPa和18．72％，比未加的分别提高了107．67％和34．68％；共混体系的绝对复数黏度随着A-HPAE用量的增大而降低；扫描电子显微镜分析表明，A-HPAE增强了PVC和PP之间的界面黏结作用，减小了共混体系中分散相的尺寸。     

聚丁二酸丁二醇酯/乙烯-醋酸乙烯共混物的形态与性能研究

用乙烯-醋酸乙烯橡胶（EVM）对聚丁二酸丁二醇酯（PBS）进行增韧改性,通过添加过氧化二异丙苯（DCP）使得PBS与EVM的相容性增强。结果表明,随着DCP含量的增大,PBS/EVM共混物的拉伸强度、断裂伸长率、肖氏硬度等力学性能先升高,随后又降低,其中拉伸强度由7 MPa 提高到17 MPa,100 %定伸应力由2 MPa提高到10 MPa;加入DCP使得PBS的结晶由受限结晶变为正常结晶;DCP的适宜添加量为0.3份。