PCL/PLA共混物微孔发泡行为研究

通过熔融共混制备了不同聚乳酸(PLA)含量的聚己内酯(PCL)/PLA共混物,研究了PLA含量对共混物相形态以及流变性能的影响,并通过超临界CO2发泡研究了相形态及黏弹性对泡孔结构的影响。结果表明,随着PLA含量的增加,分散相的尺寸和密度均有所增加,并且PLA的添加提高了共混物的黏弹性。在超临界CO2发泡过程中,异相成核点增加,泡孔密度提高,且熔体强度的提高有效抑制了发泡过程中泡孔的塌陷,泡孔形貌得到改善,并且对孔隙率和开孔率进行了分析,给出了开孔机理。     

发泡工艺对超临界CO_2/PLA微孔发泡泡孔形态的影响

研究了超临界CO2/PLA微孔发泡过程中,发泡温度、饱和压力、剪切速率对聚合物PLA泡孔形态的影响。结果表明,发泡温度对泡孔形态影响很大,温度降低,熔体强度增加,泡孔塌陷和合并减少,发泡材料的泡孔密度增大,泡孔尺寸减小,但温度太低时,熔体黏度和表面张力增加,发泡样品泡孔密度较低,泡孔壁较厚;压力对发泡形态的影响也是很显著的,压力太低,CO2的溶解度小,泡孔壁厚,泡孔分布不均匀。随着压力升高,CO2的溶解度增加,发泡样品的泡孔密度增加,泡孔更加均匀;随着转子转速增加,泡孔尺寸减小,气泡成核密度增大。但是转子转速过快,泡孔沿剪切的方向被拉长,泡孔取向严重,泡体质量变差。     

熔融沉积方式对PLA/TPU体系冲击性能的影响

以聚乳酸(PLA)为基体、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)为改性剂,采用熔融共混法通过双螺杆挤出造粒,并经线材机制得直径为(1.75±0.05)mm的三维（3D）打印线材,再进行熔融沉积成型(FDM)为PLA/TPU 3D打印制品。通过摆锤式冲击试验机、扫描电子显微镜等仪器设备研究了相形态（TPU含量）和沉积方式对PLA/TPU体系冲击性能的影响。结果表明,TPU的加入使PLA冲击韧性增强,提高幅度为631.0 %;熔融沉积方式对PLA/TPU共混体系缺口冲击强度有显著的影响,其中45 °/45 °时冲击强度较高,提高幅度为101.9 %;该研究可以为设计FDM模式的3D打印工艺参数提供科学依据。     

纳米ZnO改性PLA/PBS及其发泡体系的性能

采用熔融共混法制备了纳米氧化锌(ZnO)填充聚乳酸/聚丁二酸丁二酯(PLA/PBS)复合材料。研究了ZnO质量分数对复合材料的力学性能、结晶性能以及动态流变性能的影响。结果表明,随着ZnO含量的增加,复合材料的力学性能和结晶度先升高后降低,当ZnO质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值40.99 MPa和8.82 k J/m~2,比未添加ZnO时分别提高了6.3%和28.2%,同时结晶度达到24.4%。动态流变性能测试表明,ZnO的质量分数为0.5%时,复合材料的损耗模量和储能模量均为最大值,反映出此时复合材料内部氢键和交联网络最完善,协同作用效果达到最佳状态,因此力学性能也最优。在ZnO质量分数为0.5%的基础上,采用超临界二氧化碳发泡法对复合材料进行间歇发泡,结果显示添加ZnO的发泡材料泡孔密度比未添加的高出一个数量级,泡孔尺寸分布更加集中,体积膨胀率更高。     

PLA/CNTs微发泡复合材料的制备

用熔融共混法制备不同含量的聚乳酸(PLA)/碳纳米管(CNTs)复合材料,以超临界二氧化碳作为物理发泡剂,通过快速卸压过程制备PLA/CNTs微发泡复合材料,并对其热性能、形貌结构和电性能进行表征和分析。热分析结果表明,在150℃时,随着发泡压力的增加,由于退火和塑化效应的共同作用,与未发泡复合材料的相比,微发泡复合材料的熔点先上升后下降。通过调控二氧化碳的压力及温度,制得具有不同微孔结构的PLA/CNTs发泡复合材料,利用扫描电子显微镜分析上述因素对微发泡复合材料泡孔结构的影响。当CNTs质量分数为3%时,PLA/CNTs复合材料在150℃,16 MPa条件下发泡制得的材料泡孔形貌较好。在150℃下,随着压力的升高,PLA/CNTs微发泡复合材料的电导率减小,在20 MPa下的电导率为3.6×10-2 S/m,与在14 MPa下的8.93 S/m相比降低约3个数量级。在16 MPa下,随着温度的升高,PLA/CNTs微发泡复合材料的电导率减小,在160℃下的电导率为2.9×10-2 S/m,与在145℃下的9.15 S/m相比降低约3个数量级。     

环氧大豆油反应增容对PLA/TPU共混物性能的影响

以热塑性聚氨酯(TPU)为增韧剂、环氧大豆油(ESO)为反应型相容剂,采用熔融共混制备了PLA/TPU/ESO复合材料,研究了ESO的含量对复合材料性能的影响。利用傅里叶红外光谱分析(FTIR)、力学性能测试、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)、动态力学性能分析(DMTA)、扫描电子显微镜(SEM)进行测试,结果表明,加入ESO后,PLA/TPU共混物的力学性能显著提升,其中,84PLA/10TPU/6ESO复合材料的综合性能最佳,与纯PLA相比,其断裂伸长率和冲击强度分别提升了32倍和8倍,拉伸强度下降了20%,但是,韧性较高,这是由于,ESO与PLA/TPU发生反应,形成PLA-g-TPU共聚物,充当PLA和TPU界面之间的桥梁,提高了PLA与TPU的相容性。     

PLA/PBAT拓扑扩链体系的发泡性能

为探究生物可降解材料的流体性能及其发泡性能,以异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)和3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐(BPDA)为扩链剂,通过双螺杆挤出机对聚乳酸(PLA)/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混体系进行了反应性挤出改性,系统研究了共混流体改性前后的流变性能和发泡性能。结果表明,单一TGIC的加入可以使得体系的黏度、储能模量、损耗模量等性能均得到提升,发泡性能得以改善;而单一BPDA加入与分子链端羟基反应产生新的羧基基团,容易导致分子链发生降解,使得体系的黏度及流变性降低;当同时加入BPDA与TGIC对体系进行改性时,BPDA促进了TGIC与聚酯分子链的反应,复合流体表现出支化分子的流体特性,其储能模量和损耗模量比单一加入一种扩链剂时更好,相应流体的发泡性能也得以改善。     

PBAT/PLA复合材料的微孔发泡性能

将PBAT作为增韧剂加入PLA基体中得到复合材料,以超临界CO_2流体作为物理发泡剂,采用间歇釜式发泡法成功制备了PBAT/PLA复合微孔发泡材料。DSC和WXRD测试结果表明,PBAT与PLA具有良好的相容性。2种材料的复合可以改变PLA晶型,抑制结晶能力,降低材料对温度的敏感性。超临界CO_2发泡实验表明,随着PBAT含量的增加,达到相同发泡效果所需的发泡条件也得到了提高。同时,PBAT的加入使泡孔尺寸分布更集中,材料的泡孔结构更均匀稳定。而且,适中的工艺条件和PBAT含量可以获得性能最佳的发泡材料。     

PLA/PBAT/PTFE原位成纤复合材料微孔发泡行为及性能

采用挤出共混和发泡注塑成型工艺制备了聚乳酸/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯/聚四氟乙烯(PLA/PBAT/PTFE)微发泡原位成纤复合材料.研究了PTFE微纤对复合材料的流变性能、泡孔形态以及力学性能的影响,并对泡孔形态与力学性能之间的关系进行了探讨.结果 表明,PTFE的引入使复合材料熔体的储能模量和复数黏度升高,发泡...     

稻壳/PP-LDPE微孔发泡木塑复合材料

考察AC发泡剂用量及稻壳粉用量对复合材料密度、力学性能及微观结构的影响,结果表明:随着AC发泡剂用量的增加,复合材料的密度降低,冲击强度先增加后降低,拉伸强度急剧降低;发泡剂用量为2.5份时,密度最低为0.90 g/cm~3,冲击强度最高为6.4 kJ/m~2.稻壳粉的加入,增加了材料的密度,降低了冲击强度和拉伸强度.综合考虑,AC发泡剂用量为2.5份,稻壳粉用量为30份,复合材料的性能较好.     

聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的制备及其微孔发泡性能

通过双螺杆挤出机熔融混合制备聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料,研究了纳米复合材料力学性能、流变性能和结晶性能。XRD和TEM测试结果表明:蒙脱土以插层结构分散在复合材料中。对于不同的蒙脱土含量,材料性能测试表明:2%蒙脱土所对应的纳米复合材料的力学性能和流变性能最好。文中选取了蒙脱土质量分数为2%的复合材料以超临界二氧化碳为发泡剂进行微孔发泡,泡孔形态分析表明:蒙脱土在发泡过程中起成核剂的作用,增加了PLA发泡材料的泡孔密度,减小泡孔尺寸。     

热塑性聚氨酯弹性体/聚乳酸复合材料的配方与性能研究

通过挤出成型制备热塑性聚氨酯弹性体（TPU）/聚乳酸（PLA）复合材料,研究增塑剂邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和环烷油及钛酸酯偶联剂TCA-101对复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明：DBP和环烷油对TPU/PLA复合材料具有良好的增塑效果,其加入有利于复合材料的挤出加工,但DBP会使复合材料的力学性能降低;钛酸酯偶联剂TCA-101对复合材料具有良好的补强作用;当TPU、PLA、环烷油用量分别为178,20和2 g时,复合材料的拉伸强度达100.54 MPa,拉断伸长率达429%。     

PP/HDPE/滑石粉复合材料微孔发泡实验研究

为了改善聚丙烯(PP)的微孔发泡性能,将PP与高密度聚乙烯(HDPE)共混,提高其熔体强度;然后在PP/HDPE共混体系中加入少量滑石粉,研究滑石粉的用量对共混体系熔体强度及微孔发泡过程的影响。研究结果表明,滑石粉的加入使体系的熔体强度提高,发泡样品的泡孔结构变得更均匀。而且,随着滑石粉用量的增加,泡孔尺寸减小,泡孔密度增加。     

聚乳酸挤出发泡特性研究

使用过氧化二异丙苯(DCP)交联聚乳酸以提高它的熔体强度,采用单螺杆挤出机制备了聚乳酸发泡材料.使用转矩流变仪研究了不同DCP含量PLA交联体系的流变性能;通过DSC测试研究了纯PLA及交联PLA体系的熔融以及结晶过程;同时研究了发泡试样的泡孔结构.结果表明,DCP对PLA有交联和促进降解的作用,并促进了PLA的均相成核,但对改善PLA结晶性能没有很明显的作用.PLA交联之后,熔体强度有一定提高,在DCP含量为2.5份时发泡效果最好.     

微孔发泡技术在PP/EPDM复合材料中的应用研究

研究了复合交联剂、复合发泡剂及其用量对PP/EPDM复合材料力学性能的影响。实验结果表明:PP/EPDM(70∶30)复合材料经过微孔发泡后,其力学性能达到PP/EPDM(50∶50)复合材料力学性能;微孔发泡技术的应用可减少复合材料中EPDM用量,达到降低成本的目的。     

TPU/PTW/GF复合材料力学性能的研究

以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(PTW)为相容剂,采用平行同向双螺杆挤出机共混挤出制备了无碱玻璃纤维(GF)增强热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料。研究了PTW对GF增强聚酯型TPU和聚醚型TPU复合材料力学性能的影响及其微观形貌特征。结果表明:PTW是GF和TPU的有效相容剂;添加6%PTW的增强TPU复合材料的各项性能较佳;GF含量在20%⁴0%之间时增强效果最为明显;PTW与聚酯型TPU的相容性好于聚醚型TPU;电镜照片显示,复合材料中的GF与基体树脂具有较强的界面作用。     

聚丙烯和弹性体SBS共混物的微孔发泡研究

采用二氧化碳作为发泡剂研究聚丙烯(PP)和弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)共混物的发泡行为,为了进一步改善PP的泡孔结构,引入了聚二甲基硅氧烷(PDMS).结果表明,相同发泡条件下共混物的泡孔形态要好,加入PDMS后,泡孔形态得到改善;在高压力降速率和高压力的条件下,泡孔形态进一步改善.