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。     

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。     

双增PLA/PBAT/TiO2复合材料的制备及性能研究

以机械共混的方法制备聚乳酸(PLA)/聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/Ti O2复合材料,对复合材料的热性能、力学性能和晶体结构进行研究与分析。研究发现:PBAT与Ti O2的加入能增韧增强PLA/PBAT/Ti O2复合材料,并能提高复合材料的热稳定性;随着PBAT含量的增加,PLA/PBAT/Ti O2复合材料的断裂伸长率先增后减,拉伸强度先不变后急剧下降,当PBAT含量为40%时样品的断裂伸长率达到极大值,PBAT含量为50%时样品的拉伸强度急剧下降;在熔融过程中,PLA/PBAT/Ti O2复合材料存在玻璃化转变、冷结晶行为和双重熔融转变;且复合材料存在PLA的两种晶型结构-α和β晶型。     

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。     

等温冷结晶对PLA/PBAT共混物冲击韧性和耐热性能的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PLA/PBAT)共混物,并对其微观形貌、热性能、冲击性能和耐热性能进行了研究。结果表明,随着PLA/PBAT共混物中PBAT含量的增加,共混材料的无缺口冲击强度逐渐增大,其中当PBAT含量为30%时,共混材料的无缺口冲击强度达到最大值。再通过等温冷结晶提高PLA/PBAT材料的结晶度,以改善材料的耐热性能。结果表明,等温冷结晶样品的维卡软化温度(VST)明显高于急冷样品,且结晶度越高,VST值则越大;此外,90℃等温冷结晶20 min的样条无缺口冲击强度高于急冷样条,但当等温冷结晶温度提高至130℃时,样条的无缺口冲击强度下降,且低于急冷样条。因此,较低冷结晶温度有利于得到兼具良好耐热性能和冲击性能的PLA/PBAT材料。     

PLA/PBAT质量配比对PLA/PBAT/CaCO_3共混体系的影响

通过熔融共混制备了 PLA/PBAT/CaCO_3共混体系,研究了不同PLA/PBAT质量配比对共混体系力学性能、流变学性能和熔融、结晶性能的影响。结果表明:随着PBAT用量的增加,共混体系拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和密度下降,断裂伸长率、冲击强度增加,并在PLA/PBAT质量配比为35/35左右时冲击强度大幅度增加;共混体系黏度随PBAT用量增加呈现先下降后上升趋势,并在PLA/PBAT质量配比为56/14时黏度达到最低;DSC显示,随PBAT用量增加,熔融温度逐渐降低,结晶温度逐渐增高,且在PLA/PBAT质量配比不超过56/14时无结晶出现。     

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。     

聚乙二醇二缩水甘油醚对PLA/PBAT共混材料相容性及性能的影响

以聚乙二醇二缩水甘油醚（PEGDGE）为相容剂与聚乳酸（PLA）和聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）通过转矩流变仪进行熔融共混。通过傅里叶变换全反射红外光谱仪（ATR-FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）等探究了不同含量PEDGDE对PLA/PBAT共混体系断面微观形貌、热性能、力学强度等性能的影响。结果表明,与未加PEGDGE的PLA/PBAT的共混体系相比,加入3份PEGDGE时,材料的断裂伸长率可由14.6%增加至38.9%,是PLA/PBAT的2.7倍。加入PEGDGE后,PLA/PBAT共混体系冷结晶向低温移动,且加入5份PEGDGE时,结晶度有明显提升。     

PBAT/PLA/TPS生物降解薄膜的制备及性能研究

聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT),聚乳酸(PLA)和热塑性淀粉(TPS)通过熔融共混并挤出吹膜。固定PBAT的质量分数为50%,改变PLA和TPS的比例。对PBAT/PLA/TPS薄膜的力学性能、热性能、结晶行为、撕裂断面形态、阻水性和氧气渗透性进行了研究。结果表明,PBAT/PLA/TPS薄膜中PLA的冷结晶温度降低了约40℃,PLA的冷结晶能力增强。随着TPS含量的增加,PBAT/PLA/TPS薄膜的拉伸强度降低、断裂伸长率增加。通过扫描电子显微镜观察,PBAT/PLA/TPS薄膜表现为明显的韧性断裂。水接触角和氧气渗透性测试表明薄膜具有良好的应用性能。     

聚酰胺66/改性耐热聚乳酸共混物的力学性能和结晶行为

采用熔融共混和注射成型制备了改性耐热聚酰胺66/聚乳酸（PA66/PLA）共混物,经热处理后,探讨了PLA含量对共混物的断口样貌形态、力学性能以及结晶性能的影响。结果表明,PLA与PA66具有一定的相容性,当PLA的含量不超过10 %（质量分数,下同）时,PA66/PLA共混物的拉伸强度在PA66的93 %以上,其断裂伸长率对比PLA得到了倍数级的增长,是PLA断裂伸长率的8.6倍;当PLA的含量不超过20 %时,共混物的结晶性能变好,提升结晶速率,缩短结晶时间,结晶度有所提高;但当PLA的含量超过20 %以后,共混物的拉伸强度则出现了不同程度的降低。     

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。     

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。     

扩链剂对PBAT/Talc复合材料性能影响研究

通过熔融共混制备可生物降解的聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯/滑石粉(PBAT/Talc)复合材料,探究滑石粉及扩链剂含量对PBAT/Talc复合材料力学性能、结晶性能、流变性能及微观形貌的影响。结果表明:随着滑石粉及扩链剂含量的增加,复合材料的屈服应力及拉伸模量逐渐增大,但断裂伸长率逐渐下降;当滑石粉及扩链剂含量分别为30%和0.6%时,PBAT/Talc复合材的拉伸强度最高为18.1 MPa,断裂伸长率为257%;随着扩链剂含量的增加,PBAT/Talc复合材料的熔点、结晶度及结晶温度逐渐降低,PBAT/Talc复合材料熔体的拉伸黏度逐渐增大;当扩链剂加入量为0.6%时,滑石粉在PBAT中的分散性最好,未观察到滑石粉团聚现象。     

PLA/P34HB共混纤维的制备与性能

采用熔融纺丝法制备了聚乳酸（PLA）/聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）（P34HB）共混纤维,分析了P34HB含量对PLA/P34HB共混纤维热学性能、结晶性能和力学性能的影响,并研究了拉伸倍数对P34HB含量为30%(w)的共混纤维性能的影响。结果表明：当拉伸倍数为3倍时,随着P34HB含量的增加,PLA/P34HB共混纤维的结晶度逐渐降低,断裂强度和初始模量逐渐下降,而断裂伸长率逐渐增大;随着拉伸倍数的增大,P34HB含量为30%(w)的PLA/P34HB共混纤维的结晶度、断裂强度和初始模量逐渐提高,断裂伸长率逐渐降低,当拉伸8倍时,共混纤维的断裂强度达到425 MPa,断裂伸长率为15.5%,初始模量为7 005 MPa。     

高含量PLA薄膜的制备及性能研究

以Joncryl ADR-4370F(ADR)为增容剂,超细滑石粉(Talc)为成核剂,聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)通过熔融共混,然后挤出吹膜。对PLA/PBAT薄膜的热性能、结晶行为、撕裂断面形态、力学性能和阻隔性能进行了研究。结果表明,PBAT的加入改善了PLA的柔韧性。随着PBAT含量(40%~70%)的增加,薄膜的拉伸强度和模量降低,断裂伸长率大幅增加了。薄膜的氧和水蒸气阻隔性能受PBAT影响不大。ADR的加入使得薄膜材料的相容性得到了提高。     

PLA/PBAT/纳米碳酸钙三元复合材料的微观形貌与性能

采用双螺杆挤出机制备了聚乳酸/己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物(PLA/PBAT)共混物和PLA/PBAT/纳米碳酸钙(PLA/PBAT/nano-CaCO_3)复合材料;通过差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和微机电子万能试验机研究了PLA/PBAT共混物的微观结构、相容性、熔融与结晶行为及力学性能;不同含量的nano-CaCO_3对PLA/PBAT/nano-CaCO_3三元复合材料中PLA的熔融与结晶行为及复合材料力学性能的影响及nano-CaCO_3在PLA/PBAT共混物中的分布行为。DSC表明,与少量的PBAT共混后,PLA的结晶度提高;而加入nano-CaCO_3后,PLA的结晶温度降低;SEM表明,PLA与少量PBAT部分相容,且nano-CaCO_3选择性地分布在PBAT相中;力学性能测试表明,与PBAT共混后,PLA的韧性得到很大程度的改善,且nano-CaCO_3与PBAT起到了协同增韧的作用,冲击强度提高了162%;但nano-CaCO_3的加入量存在阈值,超过10%时,会使PLA/PBAT/nano-CaCO_3复合材料的拉伸强度下降。     

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 %。     

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。     

PLA/PBAT复合材料的结构与性能

用熔融共混法制备聚乳酸/对苯二甲酸-己二酸-1、4-丁二醇三元共聚酯(PLA/PBAT)复合材料,利用SEM和DSC对其结构和性能进行研究,结果表明:随着PBAT质量分数的增加,材料断面出现孔洞和凹槽,且孔洞尺寸逐渐变大,使PBAT和PLA的相容性变差,抑制了PLA的结晶,导致复合材料拉伸强度下降。但在一定程度下PBAT的柔性链段能改善PLA的脆性,当PBAT质量分数为30%时,冲击强度最大为5.33kJ/m~2。     

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...