PBS增韧改性PGA共混物的制备及性能

采用熔融共混和反应挤出技术制备聚乙醇酸/聚丁二酸丁二酯(PGA/PBS)共混物,研究PBS含量对PGA/PBS的热变形温度、拉伸性能、冲击性能、微观形貌以及结晶行为的影响。结果表明：随着PBS含量的增加,PGA/PBS热变形温度降低。当PBS添加量为20%,PBS在体系中分散均匀,分散相尺寸为纳米级,共混体系韧性明显增强。相比PGA,PGA/PBS的冲击强度从2.9 kJ/m²提高至8.7 k J/m²,弯曲模量大于4 000 MPa。而当PBS含量升至30%和40%,PBS出现熔融合并,逐渐呈现双连续相,导致弯曲模量和断裂伸长率明显下降。     

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。     

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。     

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。     

增容剂改性PLA/PBAT共混物的制备及性能研究

研究了增容剂聚己内酯(PCL)和聚乙二醇(PEG)对聚乳酸(PLA)/己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物(PBAT)共混物的力学性能、热性能和断面微观形态的影响。结果表明,加入适量的增容剂可以增强两相界面的黏结力,提高共混物的力学性能;共混物的结晶峰值温度(Tc)降低,说明PLA与PBAT的相容性得到改善;共混物断面的扫描电子显微镜(SEM)表明,两相之间呈现良好的相容性。     

PBS/EVOH共混物制备与性能研究

利用熔融共混法制备了综合性能优良的聚丁二酸丁二醇酯/乙烯-乙烯醇共聚物( PBS/EVOH)共混物,并通过扫描电子显微镜、傅立叶转变红外光谱( FTIR)仪、万能试验机以及差示扫描量热分析仪分别研究了共混体系的微观形态、两相间的作用情况、力学性能以及热性能.结果表明,共混体系为两相“海-岛”结构,分散相以“球状”均匀地分布于连续相中,且两相界面结合比较好;FTIR结果证实了PBS与EVOH之间存在强烈的氢键作用,且氢键作用降低了PBS结晶度,从而可以加快PBS的降解过程.PBS/EVOH共混物可用于制造可降解的包装薄膜材料.     

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/POE-g-GMA共混物的制备及性能研究

采用熔融反应法制备乙烯-辛烯共聚物（POE）接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）（POE-g-GMA）,实现POE反应的官能化,通过反应共混的方法制备聚乳酸（PLA）/POE共混物,考察了POE和POE-g-GMA对PLA的力学性能和热性能及微观形态的影响。结果表明：POE-g-GMA要有适当的接枝率,增韧效果才显著,用0.6%～0.8%接枝率的POE-g-GMA增韧PLA,当POE-g-GMA质量分数达到20%时,共混物的缺口冲击强度提高到基体PLA的6倍左右;同时材料的热性能基本不受影响。POE与PLA间相容性不好,接枝后与PLA间相容性得到改善。     

PLA/PTW共混物的制备及性能研究

聚乳酸(PLA)/乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)以不同比例通过双螺杆挤出机反应性挤出制备。对PLA/PTW共混物的力学性能、热性能、流变性能和动态力学性能进行了研究。力学结果表明,添加5%的PTW时,共混物的冲击强度为纯PLA的4倍左右,明显改善了PLA的柔韧性。热性能测试结果表明PTW的加入抑制了PLA的结晶能力,提高了PLA/PTW共混物的热稳定性。动态力学测试表明PLA与PTW之间有一定的相容性。     

PLA/PCL共混物的制备及性能分析

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物,探讨了PCL含量对共混物加工性能和力学性能的影响。结果表明,随着PCL含量的增加,共混物拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率逐渐减小;冲击强度则先增加后减小,当PCL质量分数为15%时,达到最大。随后探讨了柠檬酸三丁酯(TBC)、聚乙二醇(PEG) 2种相容剂对聚乳酸/聚己内酯共混物的力学性能、热性能和断面微观结构形态的影响。结果表明,加入适量的增容剂可以增强两相界面的粘接力,改善共混物的力学性能;共混物的Tg和Tc均降低,说明PLA与PCL的相容性得到改善;共混物断面的SEM表明,分散相的粒径变小,两相之间呈现良好的的相容性。     

体积拉伸形变对PLA/PBS共混物结构与性能的影响

采用基于体积拉伸形变的叶片塑化挤出机与传统单螺杆挤出机分别制备不同组分的聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)原位增强复合材料,并对复合材料的力学性能、热失重行为和微观结构进行研究。结果表明,与单螺杆挤出机加工的复合材料相比,叶片挤出机加工的复合材料具有更加优异的拉伸和冲击性能,后者的冲击强度比前者最大增长70.64%,并且具有更好的热稳定性;扫描电子显微镜照片显示,后者的分散相PLA取向成为纤维棒状结构,并均匀分散于基体中;体积拉伸形变支配的叶片挤出加工可显著提升复合材料的综合性能。     

过氧化物对PBS/PLA共混物反应性增容研究

通过加入过氧化二苯甲酰(BPO)和过氧化二异丙苯(DCP)进行反应性增容来改善其相容性,并通过扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(PLM)、动态力学性能测试(DMA)以及差示扫描量热分析仪(DSC)等方法对共混体系相容性及力学性能进行了表征及测试。实验结果表明,加入过氧化物BPO或DCP可以使共混体系相结构均匀细化,共混体系的相结构由未加入过氧化物时的海岛相转为双连续相结构,同时由DSC测试还可以明显看出共混体系形成了共晶结构,说明共混体系的相容性得到了显著提高。     

PLA-diol增塑改性PLA共混物的制备及流变行为

以聚丙交酯二元醇(PLA-diol)为增塑剂,通过原位反应性共混制备了PLA/PLA-diol/ADR共混物,研究了不同含量的PLA-diol对PLA的增塑作用,及不同含量的ADR对PLA/PLA-diol共混物的力学性能、动态热机械性能及流变性能的影响。结果表明,加入PLA-diol后,显著改善了PLA的延展性,产生了明显的增塑作用。ADR的引入使共混物的强度和韧性同时得到了改善,拉伸强度和冲击强度分别达到39. 20 MPa和2. 62 k J/m2。DMA结果验证了PLAdiol对PLA的增塑作用,共混物的玻璃化转变温度下降了19. 36℃。其流变行为解释了当ADR含量为0. 5%～1. 0%时,ADR易与PLA-diol发生支化反应,增强PLA与PLA-diol的相互作用,复数黏度由纯PLA的175. 2 Pa·s降至11. 6Pa·s;而ADR含量超过1. 0%时,更倾向与PLA发生扩链反应,形成PLA-g-PLA-diol,从而增加分子链缠结程度,复数黏度提高至1 092. 8 Pa·s。     

复合增塑剂改性PLA共混物的结构与性能

采用HM-128,HM-529两种增塑剂复配对聚乳酸(PLA)进行熔融共混改性,研究增塑剂用量对共混物的流变性能、拉伸性能和微观形态结构的影响,筛选增塑剂复配最佳配比和用量.结果表明,确定HM-128与HM-529质量比为1:1保持不变,随着增塑剂用量增加,共混物的平衡转矩和拉伸强度降低、断裂伸长率增加、撕裂强度呈先增加后减小的趋势,淬冷断面由平整变为粗糙;在复合增塑剂总质量分数16%不变的情况下,随着复配增塑剂中HM-529含量的增加,共混物的平衡转矩增大、断裂伸长率提高,当HM-128/HM-529质量比=1/1时,共混物的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为35.6 MPa,209.2%和30.6 N/cm,淬冷断面非常粗糙,获得了良好的增韧效果,共混物的综合性能最理想.     

聚多巴胺改性纳米二氧化硅对PLA/PBS共混复合材料性能的影响

通过一种简便的方法制备了聚多巴胺改性的纳米二氧化硅粒子(D-SiO_2),并利用红外光谱对粒子结构进行了表征。进一步使用熔融共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/D-SiO_2共混复合材料,并利用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、热重分析仪和万能拉力试验机研究了D-SiO_2对共混物的断面形貌、热性能以及力学性能的影响。结果表明,D-SiO_2的加入提高了无机粒子的分布,提高了材料的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率和冲击强度,同时提高了材料的结晶度,降低了结晶温度,提高了材料的热稳定性。     

表面改性CNF对PBS/PLA共混物的湿热老化行为的影响

以硅烷偶联剂KH550对纳米纤维素(CNF)进行表面改性,利用双螺杆挤出机熔融共混制备一系列聚丁二酸丁二醇脂(PBS)/CNF母粒改性聚乳酸(PLA)复合材料,并在湿热老化试验箱中进行老化试验。通过扫描电子显微镜、广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪、偏光显微镜等对复合材料的结晶和力学性能进行测试。结果表明,CNF可作为异相成核剂改善PLA的结晶行为,使PLA的结晶度提高;改性后,PBS/CNF复合母粒与PLA基体之间的相容性有较大改善;老化36 h后,PLA/PBS/CNF-KH550复合材料结晶进一步完善,其结晶度、拉伸强度和断裂伸长率较老化前分别提高了28.15 %、5.54 %和8.23 %。     

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。     

有机蒙脱土对PLA/PBS共混物相结构及性能的影响

通过熔融共混的方法制备了聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/有机蒙脱土(PLA/PBS/OMMT)复合材料,研究了OMMT对不同组成的PLA/PBS共混物微观结构的影响,进而研究其对热性能、热稳定性以及拉伸性能的影响。微观结构结果表明,添加OMMT到PLA/PBS共混物中,能够降低分散相的尺寸,均化分散相尺寸分布,使PLA/PBS(50/50)共混物的双连续相结构改变为海-岛结构。DSC结果表明,PBS能够提高PLA的结晶能力,添加OMMT后,PLA相的冷结晶温度和熔点明显提高,结晶度达到39.5%,PLA的结晶形貌更加完善。TG结果表明,PBS能够提高PLA/PBS共混物热稳定性,添加OMMT后,进一步提高了共混物的热稳定性,起始分解温度提高至307.3℃。添加OMMT后,PLA/PBS/OMMT复合材料的拉伸性能得到提高,PLA/PBS/OMMT(80/20/1)复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别达到53.9 MPa和34.2%,在保证材料强度的前提下,得到了较好的延展性。     

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。