PLA/PBAT/绢云母复合材料制备与性能

采用熔融共混技术制备了聚乳酸(PLA)/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)复合材料、PLA/绢云母复合材料以及PLA/PBAT/绢云母三元复合材料,以拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率和冲击强度为参数,探究了PBAT和绢云母的用量对PLA基复合材料力学性能的影响.实验结果表明,PLA/PBAT/绢云母复合材料的最佳质量配...     

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/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。     

偶联剂对PLA/PBAT/WF复合材料3D打印性能的影响

以聚乳酸（PLA）和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）为基体，杨木粉（WF）为填充增强材料，使用混炼机熔融共混制备PLA/PBAT/WF复合材料，采用熔融沉积成型（FDM）技术制备标准实验试样，通过扫描电子显微镜、红外光谱分析、旋转流变测试以及力学试验等方法，研究不同含量的硅烷偶联剂KH550对PLA/PBAT共混物以及PLA/PBAT/WF的相容性、流变性及力学性能的影响。结果表明，在偶联剂用量为3 %（质量分数，下同）时，拉伸强度提高了136 %；偶联剂KH550与 PLA和PBAT共价键偶联生成接枝聚合物，二者相容性得到提高；同时偶联剂与WF表面羟基发生缩聚反应有效的改善了其与PLA/PBAT的基体相容性，PLA/PBAT/WF复合材料的FDM的制件力学性能得到较大提升；复合材料的黏度随偶联剂含量的增加呈下降的趋势，含量为3 %时线材的综合打印性能及制品质量最佳。     

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。     

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原位微纤复合材料的制备与性能研究

采用自制的多级挤出拉伸装置实现了聚乳酸(PLA)在聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)中原位成纤,并对PLA/PBAT原位微纤复合材料的微观形貌、力学性能、流变性能进行了研究。结果表明,PLA在PBAT基体中形成了微纤,随着PLA含量的增加,PLA微纤的平均直径增大;纯PBAT经多级挤出拉伸装置制得的片材的拉伸强度为50.1 MPa,随着PLA微纤含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐下降,断裂应变及拉伸模量逐渐增大;随着PLA微纤含量的增加,体系的G′逐渐升高,在低频区复合材料的G′对频率的敏感性降低,当PLA微纤含量为20%,复合材料的弹性性质更加明显。     

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共混体系的反应性增容

将高强度、高模量的聚乳酸(PLA)与高韧性的聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)共混制备复合材料时,界面相容性较差,综合力学性能不高。采用马来酸酐(MAH)、2,2′-(1,3-亚苯基)二噁唑啉(BOZ)作为增容剂,通过反应性增容提高PLA/PBAT体系的相容性,探讨了MAH和BOZ的最佳用量。并通过力学性能测试、傅里叶红外光谱、差示扫描量热法、熔体质量流动速率测定,印证和对比MAH、BOZ对PLA/PBAT体系的增容效果。结果表明,MAH和BOZ与PLA/PBAT发生了化学反应,增加了PLA与PBAT之间的相互作用,提高了复合材料的综合力学性能,与PLA/PBAT相比,增容改性后复合材料拉伸、冲击强度、断裂伸长率最高分别提高了13.72%、139.67%、122.12%。增容改性使分子间相互作用增强,结晶度和熔点最多分别降低了10.87%和2.8℃。改性后熔体的流动性降低了,熔体质量流动速率最多降低了4.58 g/10min。综合比较,BOZ的增容效果优于MAH。     

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。     

扩链剂KL-E4370对PLA/PBAT复合材料结构与性能的影响

选用扩链剂KL-E4370与聚乳酸(PLA)和己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PBAT)熔融共混,制备出增容改性的PLA/PBAT复合材料。通过万能拉伸试验机、转矩流变仪、凝胶渗透色谱仪(GPC)、差热扫描量热仪(DSC)和动态热机械分析仪(DMA)研究了KL-E4370对PLA/PBAT复合材料结构与性能的影响。结果表明:随着KL-E4370用量的增加,PLA/PBAT复合材料的拉伸强度和断裂伸长率持续增大,平衡扭矩和非牛顿指数不断升高,冷结晶能力减弱,初始储能模量提高,分子链段的松弛转变更加容易;当KL-E4370的加入量超过0.2 phr时,复合材料中出现明显的支化结构。     

聚乳酸增韧改性研究

采用熔融共混法,将聚乳酸(PLA)分别与丁二醇-己二酸-对苯二甲酸共聚物(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)共混制备生物降解复合材料,并模压成型。研究了3种复合材料的拉伸性能、冲击性能及断面微观形貌。结果表明:PBAT、PBS和PPC均能提高PLA的断裂伸长率和冲击强度;与PBS和PPC相比,PBAT与PLA的相容性更好;随着PBAT含量的增加,增韧PLA材料的冲击强度逐渐上升,但PBAT与PLA的相容性逐渐变差。     

PBAT/PLA复合材料的热性能和非等温结晶动力学研究

以不同质量比的聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯(PBAT)和聚乳酸(PLA)共混,以ADR4370s为相容剂,采用熔融法制备PBAT/PLA复合材料,研究共混比例和相容剂的加入对复合材料表面形态及热性能的影响,并利用Avrami方程研究复合材料的非等温结晶动力学.结果表明:与未经相容改性的PBAT/PLA复合材料相比,经相容...     

PLA/PBAT复合材料研究进展

综述了近年来聚乳酸(PLA)/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)复合材料的研究进展。通过添加反应性增容剂、增塑剂和韧性高分子聚合物,提高PLA与PBAT的相容性,通过添加无机填料和天然高分子聚合物提高PLA/PBAT复合材料的力学性能,重点介绍了增容改性和增强改性PLA/PBAT复合材料的研究成果,最后对PLA/PBAT复合材料的未来发展方向进行了展望。     

硅藻土负载ZnO制备及填充PLA/PBAT复合材料性能

将硅藻土原土作为载体,采用吸附-化学沉淀方法制备硅藻土负载ZnO(D-ZnO),用其填充制备抗菌性PLA/PBAT复合材料。对比研究了D-ZnO和市售纳米ZnO填充PLA/PBAT复合材料后,复合材料的抗菌、力学和结晶性能。结果表明,硅藻土表面成功负载六方纤锌矿型ZnO,负载率为12.81%。硅藻土原土对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌基本没有抑菌作用。而D-ZnO对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较强的杀菌作用,0.25 mg/mL D-ZnO水溶液处理大肠杆菌和金黄色葡萄球菌杀菌率达到100%。当采用1份D-ZnO填充PLA/PBAT复合材料时,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌杀菌率可以达到99.5%和98.9%;采用相同含量的纳米ZnO填充PLA/PBAT复合材料时,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌杀菌率仅为91.7%和90.9%。当D-ZnO填充量为1份时,PLA/PBAT/D-ZnO复合材料的力学性能变化较小,结晶度由5.9%提高至17.5%;而采用相同含量的纳米ZnO填充时,PLA/PBAT/ZnO复合材料的力学性能约下降了50%,并且,纳米ZnO对PLA/PBAT成核具有抑制作用。     

碳酸钙对PBAT/PLA复合材料性能的影响

采用碳酸钙(CaCO3)对聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/聚乳酸(PLA)复合材料进行改性,并通过吹膜法成功制备出PBAT/PLA/CaCO3共混薄膜,并采用热重、差示扫描量热、流变性能和力学性能等一系列测试研究了CaCO3对PBAT/PLA复合材料的影响.结果表明,CaCO3的加入大大增加了PBAT/PLA复...     

制备工艺对PLA/PBAT/OMMT三元复合材料微观结构与性能的影响

采用两步法工艺,先制备聚乳酸/有机改性蒙脱土（PLA/OMMT）复合材料,然后将其与聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）共混制得（PLA/OMMT）/PBAT复合材料,再与一步法工艺制备的PLA/PBAT/OMMT复合材料进行性能对比研究。对复合材料中不同相的界面张力进行了测试,对复合材料的微观结构进行了透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察,对PLA的熔融与结晶行为进行了分析。结果表明,OMMT的加入降低了PBAT分散相尺寸,模糊了PLA与PBAT之间的相界面,改善了二者间的相容性;两步法工艺制得的复合材料中OMMT对PLA和PBAT两相增容效果及分散相的均匀性均优于一步法;在亲和性的作用下OMMT倾向于分布在PLA相以及PLA与PBAT相界面处;OMMT与PBAT协同增韧PLA效果明显。     

竹纤维质量分数对PCL/PLA/竹纤维复合材料性能的影响

将竹纤维(BF)与聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)熔融共混,通过模压工艺制备了PCL/PLA/BF增强复合材料。研究了BF质量分数对该复合材料力学性能、热稳定性以及熔融结晶行为的影响。结果表明:随着BF质量分数的增加,PCL/PLA/BF复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率均先增大后减小,并均在BF质量分数为40%时达到最大值,分别为11.26 k J/m2、12.68 MPa和5.2%;BF质量分数对PCL/PLA/BF复合材料的热稳定性无明显影响;BF的加入使得复合材料中PCL、PLA共混物的玻璃化转变温度降低,但不同BF质量分数的复合材料玻璃化转变温度变化不大;BF的加入使得复合材料结晶温度小幅提升,但结晶峰强度随着BF质量分数的增加而逐渐减弱。     

PLA-g-GMA的制备及其对PBAT/PLA共混物结晶性能的影响

以制备的聚乳酸(PLA)-甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝物(PLA-g-GMA)为聚(对苯二甲酸/己二酸丁二酯)(PBAT)与PLA共混物的相容剂，制得了PBAT/PLA共混物。采用FTIR、¹HNMR分析了GMA质量分数对PLA-g-GMA接枝率的影响。发现当GMA质量分数为20%时，制备的PLA-g-GMA(G-20)有效接枝率为6.44%。通过DSC、SEM考察了G-20质量分数对PBAT/PLA共混物(BAx，其中，x%为G-20的质量分数，下同)结晶以及微观形貌的影响。结果表明，G-20的加入使共混物中PLA在降温过程中形成的结晶结构更完善，BA6冷结晶峰消失；BA4结晶温度由未添加相容剂共混物(BA0)的75.4℃降至68.0℃；G-20的加入使共混物在结晶初期速率常数由0.83(BA0)降至BA10的0.68，抑制了初期PLA晶核产生，但促使第2阶段结晶速率由1.28(BA0)提高到1.38(BA2)，促进了PBAT晶体生长；G-20使脆断截面中PLA与PBAT之间剥离程度减小；BA8纤维强度由BA0的0.25 cN/dtex提高至0.33 cN...     

交联改性PLA/PBAT吹塑薄膜性能的研究

将聚乳酸(PLA)、聚己二酸丁二酯-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)和交联剂1,4-双叔丁基过氧化异丙基苯(BIBP)双螺杆共混挤出造粒并吹成薄膜,探讨了不同PBAT含量对共混薄膜的影响。DSC表明Tg增加,Tcc降低,Tm基本不变;相对于PLA/BIBP薄膜,PLA/PBAT/BIBP膜的断裂伸长率和撕裂强度增加,拉伸强度降低;Han点和Cole-Cole点表明,PLA/PBAT/BIBP(40/60/0.1)膜比其他比例的薄膜相容性更好;SEM表明,由于BIBP的交联作用,PLA/PBAT/BIBP(40/60/0.1)膜显示PLA与PBAT有更好的相容性。