原位反应增容制备可生物降解PLA/PCL复合材料

基于原位反应增容原理制备了一种可生物降解的聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混材料。探究了PLA/PCL不同配比及相容剂乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA-GMA)(8份)对增韧效果的影响,目的是研究设计一种增韧效果最佳的PLA/PCL/EBA-GMA可降解材料。并采用平板流变仪、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及差示扫描量热法(DSC)对其反应机理、微观形貌及热性能进行了表征。结果表明,在不加相容剂时,PLA/PCL(80/20)能取得最好的增韧效果;加入8份相容剂后,PLA/PCL(85/15)的缺口冲击强度达75.4 kJ/m^2,增韧效果最好。     

PCL增韧PLA共混材料的制备与性能研究

在聚乳酸(PLA)基体中加入聚己内酯(PCL)、柠檬酸三丁酯(TBC),通过熔融共混制备了PLA/PCL共混材料,并对其相容性、力学性能、热性能等进行了研究。结果表明:PLA/PCL为不相容体系,TBC作为相容剂对体系的韧性和强度影响较大;在TBC的作用下,共混材料两相之间发生了酯交换反应,生成界面相容剂,降低了PCL分散相的尺寸,改善了两相之间的相容性,提高了共混材料的韧性。当PLA与PCL的质量比为80/20、TBC的质量分数占共混材料总质量的8%时,共混材料的断裂伸长率可达125%,冲击强度值可达9.83kJ/m2。同时,共混材料的冷结晶峰消失,结晶趋于完善。     

PLA/PCL纳米复合材料研究进展

综述了近年来聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)纳米复合材料的研究进展,重点介绍了PLA/PCL/碳纳米管、PLA/PCL/石墨烯、PLA/PCL/有机改性蒙脱土、PLA/PCL/埃洛石纳米管、PLA/PCL/纳米二氧化钛、PLA/PCL/羟基磷灰石,以及PLA/PCL/天然高分子等纳米复合材料的制备和性能.分析表明,...     

抑菌型可降解PLA/PCL/T-ZnOw形状记忆复合材料的制备与性能研究

采用溶液共混法制备聚乳酸/聚己内酯(PLA/PCL)复合材料,研究了四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)对PLA/PCL复合材料的力学性能、形状记忆性能、热稳定性及降解性的影响。结果表明,当PCL质量分数为30%,T-ZnOw质量分数为3%时,PLA/PCL/T-ZnOw复合材料的拉伸强度和断裂伸长率较分别提高了40.8%、74.1%,形状记忆性能达到最佳。T-ZnOw赋予了PLA/PCL复合材料一定的抑菌性,同时还促进了复合材料的降解。PLA/PCL/T-ZnOw复合材料较PLA/PCL复合材料的结晶度(X_C)提高了,形状记忆的固定率明显增加;初始热分解温度降低,残炭量提高。这种具有抑菌性的可降解PLA/PCL/T-ZnOw形状记忆材料在医疗和智能材料领域将有广泛的应用前景。     

滑石粉改性PBAT/PLA复合材料的制备及性能研究

以熔融共混法制备了聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯/聚乳酸/滑石粉(PBAT/PLA/Talc)复合材料,研究了Talc含量对复合材料力学性能、微观结构、热力学性能及流变性能的影响。结果表明:随着Talc含量的增加,PBAT/PLA/Talc的拉伸强度先下降后上升,标称应变由22.91%升至241.54%,再降至35.11%;弯曲模量从1.57 GPa逐渐提升至2.61 GPa。随着Talc含量的增大,PBAT/PLA/Talc复合材料的结晶温度升高,熔融温度有所降低。体系的黏度随Talc含量的增加呈现先下降后上升的趋势,Talc含量为5份时,PBAT/PLA/Talc复合材料的黏度最低。因此,Talc可改善PBAT、PLA的界面相容性,对复合材料熔体流动具有较大影响。     

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/PCL纤维及其支架的制备与力学性能研究

将一定质量比聚乳酸(PLA)与聚己内酯(PCL)进行共混,通过熔融纺丝得到PLA/PCL初生纤维,再经过热拉伸后得到PLA/PCL纤维;利用自制模具采用手工编织的方法制备了PLA/PCL管道支架;对PLA/PCL纤维及其支架的结构与性能进行了表征。结果表明:当PLA/PCL质量比为40:60时,PLA/PCL初生纤维的综合力学性能较好;拉伸温度和拉伸倍数对PLA/PCL初生纤维的力学性能影响较大,当拉伸温度为85℃、拉伸倍数为7时,所得的PLA/PCL纤维力学性能最好;在一定温度区间内,PLA/PCL支架的支撑力随着定型温度的升高而升高,合适的定型温度应为其玻璃化转变温度至130℃之间,制备的PLA/PCL支架具有良好的弯曲性、压缩性和支撑性能,能满足支架应用的需求。     

不同分子量PCL增韧PLA的结构与性能

采用两种不同分子量的聚(ε-己内酯)(PCL)(粘均分子量60 000和3 000)与聚乳酸(PLA)在175℃下共混10 min制备PLA/PCL共混物。通过动态流变、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能等研究了PLA/PCL共混物的结构和性能。动态流变显示,在PCL低含量(质量分数小于15%)时,PCL与PLA是相容的,质量分数为15%时PCL与PLA表现出明显的相分离行为。SEM显示,随着PCL含量的增加,PCL相的尺寸变大;低分子量PCL(L-PCL)的相尺寸明显大于高分子量PCL(H-PCL),而且相形态不是规则的球状。随着PCL含量的增加,共混物的拉伸强度下降,而断裂伸长率增加。当H-PCL质量分数为8.3%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率为137.32%。当H-PCL质量分数为15%时,其断裂伸长率高达232.76%。在添加相同含量PCL时,PLA/H-PCL共混物的拉伸强度高于PLA/L-PCL;而PCL质量分数8%时,共混物的断裂伸长率相差不多,当PCL质量分数大于8%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率明显比PLA/L-PCL共混物的高。     

纳米HA对PLA/PCL复合材料降解性能的影响

以聚乳酸(PLA)为基体,添加聚己内酯(PCL)以及羟基磷灰石(HA)熔融共混得到PLA/PCL/HA复合材料,研究其力学性能与降解性能。结果表明,当材料配方为PLA80/PCL20/HA5时,复合材料的综合力学性能最好,断裂伸长率从5%提升至40%;通过差示扫描量热仪(DSC)测试了复合材料的结晶性能,HA的加入起到异位成核点的作用,结晶度从2.6%提升至8.9%,玻璃化转变温度从60.13℃降至56.84℃,扫描电镜(SEM)观察了复合材料的界面相容度,发现HA的加入提升了PLA与PCL的相容度;通过水解降解过程中的pH值测试与三维超景深显微镜观察得知,由于HA在水解过程中溶解脱落,使得复合材料整体被破坏,水解速率快于纯聚乳酸。     

PET/滑石粉复合材料结晶性能、热性能和力学性能研究

采用差示扫描量热仪、热重分析仪等研究了滑石粉作为成核剂对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）结晶性能、热性能以及力学性能的影响。结果表明,滑石粉的添加量为0.5 %（质量分数,下同）时,可有效改善PET的结晶性能,结晶温度（Tc）比经历相同热历程的PET空白试样提高11.36 ℃,且结晶完善程度随降温速率的减小而提高;非等温结晶动力学研究发现,Jeziorny法和莫志深法更符合复合材料的非等温结晶过程,而二次结晶的存在使Ozawa法并不适用;由于滑石粉与基体树脂相容性好并可均匀分散,从而很好地保持了原树脂的热性能,且所得复合材料的力学性能均有所提高,其中拉伸性能提高12 %。     

聚丙烯／滑石粉复合材料的等温结晶动力学

用差示扫描量热法(DSC)研究聚丙烯(PP)及PP／滑石粉复合材料的等温结晶过程。用Avrami方程全面分析PP／滑石粉的等温结晶动力学，并由此获得相关的动力学参数；用Kissinger方程研究滑石粉对PP／滑石粉复合材料结晶活化能的影响。研究表明：加入滑石粉后明显提高PP／滑石粉复合材料的结晶速率和结晶度；证明滑石粉能促进PP材料的结晶，并在PP结晶过程中起到异相成核作用。PP／滑石粉复合材料的等温结晶过程属于典型的异相成核机理。     

原位聚合法制备聚乳酸/滑石粉复合材料

用硅烷偶联剂对超细滑石粉（Talc）改性后,采用原位聚合法制备出不同质量分数的聚乳酸/滑石粉（PLA/Talc）复合材料,并采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、核磁共振波谱仪（NMR）、热失重分析仪（TG）、偏光显微镜（POM）等方法对复合材料进行表征。结果表明,Talc粒子在复合材料中均匀分散;PLA/含量3 %Talc的复合材料的拉伸强度、冲击强度分别比纯PLA增加了102.56 %和47.83 %,复合材料的热稳定性也明显提高;Talc促进了PLA结晶性能,在一定程度上提高其力学性能,复合材料降解速率比于纯PLA明显加快。     

Biodegradability of Novel Polylactide and Polycaprolactone Materials with Bacteriostatic Properties Due to Embedded Birch Tar in Different Environments

The microbial biodegradation of new PLA and PCL materials containing birch tar (1–10% v/v) was investigated. Product of dry distillation of birch bark (Betula pendula Roth) was added to polymeric materials to obtain films with antimicrobial properties. The subject of the study was the course of enzymatic degradation of a biodegradable polymer with antibacterial properties. The results show that the type of the material, tar concentration, and the environment influenced the hydrolytic activity of potential biofilm degraders. In the presence of PCL films, the enzyme activities were higher (except for α-D-glucosidase) compared to PLA films. The highest concentration of birch tar (10% v/v) decreased the activity of hydrolases produced by microorganisms to the most significant extent; however, SEM analysis showed the presence of a biofilm even on plastics with the highest tar content. Based on the results of the biological oxygen demand (BOD), the new materials can be classified as biodegradable but, the biodegradation process was less efficient when compared to plastics without the addition of birch tar.     

竹纤维含量对其增强聚己内酯复合材料性能的影响

将竹纤维（BF）与聚己内酯（PCL）熔融共混,通过模压工艺制备了竹纤维增强聚己内酯（PCL/BF）复合材料。研究和分析了BF含量对复合材料力学性能、热稳定性以及熔融、结晶行为的影响。结果表明,随着BF含量的增加,复合材料的拉伸性能、冲击性能和断裂伸长率均先升高后降低,当BF含量为40 %（质量分数,下同）时,分别达到最大值13.6 MPa、14.64 kJ/m^2和7.03 %;复合材料的热稳定性与BF和PCL的配比息息相关,受热过程中对彼此热解会产生抑制作用;BF的加入在一定程度上降低了PCL的熔融温度和结晶度,但结晶温度提高;BF含量超过40 %时,BF含量对复合材料吸水率的影响显著,且随着BF含量的增加,复合材料的吸水率快速增长。     

聚乳酸/聚己内酯共混材料的性能研究

采用熔融共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混材料,研究了PLA/PCL共混材料的动态力学性能、力学性能、热性能和微观形貌。结果表明,制备的PLA/PCL共混材料为部分相容体系;材料拉伸强度随PCL含量的增加先增加后降低,当PCL质量分数为30%时,材料的拉伸强度为55.9 MPa,比纯PLA提高了8%;冲击强度随PCL含量的增加而增大,当PCL质量分数为50%时,材料的冲击强度为14.7 kJ/m2,比纯PLA提高了2.5倍。     

PP/Talc/MA-SEBS复合材料的力学性能研究

选用MA-SEBS为增容剂,制备了PP/滑石粉(Talc)/MA-SEBS复合材料,研究了Talc和MA-SEBS的含量对复合材料力学性能的影响.结果表明,单纯加入一定量Talc可以明显提高PP冲击强度,再加入MA-SEBs后,复合材料的冲击强度进一步增加.MA-SEBS除了作为相容剂.也充当增韧剂.刚性粒子Talc使...     

聚己内酯/酯化淀粉/纳米碳酸钙复合材料的制备及性能

以玉米淀粉(ST)和马来酸酐为原料,采用干法改性方法制备了酯化淀粉(EST),将EST与聚己内酯(PCL)、纳米碳酸钙通过密炼机混炼制备可降解PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料。利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、广角X射线衍射仪和热重-差示扫描量热同步热分析仪研究了PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料的微观形态、力学性能、结晶以及热性能。结果表明,随着纳米碳酸钙含量的增加,PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料的拉伸强度先升高后降低,当纳米碳酸钙含量为6份(质量份数,下同)时材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,与未添加纳米碳酸钙的复合材料相比分别提高了49.8%和34.8%;与PCL/ST/纳米碳酸钙复合材料相比,PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料中淀粉颗粒尺寸减小,复合材料的熔点和结晶度有所提高,拉伸强度和熔体流动速率增加,热分解温度下降。     

PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系流变性能的研究

采用双料筒毛细管流变仪系统地研究了以聚丙烯接枝马来酸锌(PP-g-MAZn)为界面改性剂的PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系的流变性能。结果表明:随着剪切速率的增加,PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系表观黏度下降;同一剪切速率下,与PP/滑石粉二元复合体系相比,PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系的表观黏度和剪切应力变小;随着PP-g-MAZn用量的增加,三元复合体系表观黏度变化不大,体系的黏流活化能随着剪切速率的增大而降低。挤出物弹性效应的研究表明:PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系挤出物无熔体破裂现象表,面基本光滑对,剪切速率敏感性下降。     

聚己内酯/聚乳酸/竹纤维复合材料制备及性能

以聚己内酯（PCL）和聚乳酸（PLA）共混物为基材,竹纤维（BF）作为增强材料,硅烷偶联剂为改性剂,通过模压成型制备了PCL/PLA/BF复合材料。研究了PCL和PLA质量比、BF质量分数、硅烷偶联剂用量以及模压温度对复合材料性能影响。结果表明,适宜的PCL/PLA质量比为1∶1,BF质量分数为40 %时BF/PCL/PLA复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值11.26 kJ/m2,12.68 MPa和5.2 %;硅烷偶联剂用量为1 %时复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值15.11 kJ/m2、13.15 MPa和5.8 %;模压温度为150 ℃时,复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值14.51 kJ/m2、13.75 MPa和5.8 %。