淀粉塑化改性及其填充PBAT/PLA复合材料的性能研究

将玉米淀粉用甘油和水复配成的增塑剂增塑并在双螺杆挤出机挤出造粒成热塑性淀粉(TPS),然后与聚(对苯二甲酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯)(PBAT)及聚乳酸(PLA)一起通过熔融共混制备PBAT/PLA/TPS三元复合材料.结果 表明,当TPS配比为淀粉∶甘油∶水=70 phr∶30 phr∶15 phr时,PBAT/TP...     

PLA/PBAT共混体系改性研究现状

“白色污染”对环境造成严重的危害,但人们的生活又离不开塑料制品。可降解材料很大程度上可降低塑料制品对环境的危害。聚乳酸(PLA)和聚对苯二甲酸己二酸丁二酯(PBAT)均为可降解材料,两者性能可达到互补,但其相容性较差,要想大规模使用,就得对共混材料进行改性。本文简述国内外PLA/PBAT共混膜改性研究现状。     

PBAT改性PLA吸管性能研究

为解决塑料吸管的白色污染问题,开发了基于聚乳酸(PLA)与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混的生物降解吸管产品,采用熔融指数仪和微机控制电子万能试验机研究了不同配方组分的吸管改性材料的力学性能,以及吸管产品的使用性能.结果 发现,当PBAT含量在10％～20％之间时,吸管的生产成型和使用性能最佳.     

SiO_2/复合稳定剂/PLA复合材料的性能研究

通过熔融共混工艺制备了SiO_2/复合稳定剂/聚乳酸(PLA)复合材料。利用热失重分析(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)探究了未改性的PLA和SiO_2/复合稳定剂/PLA复合材料的热稳定性能。结果表明,PLA的热稳定性可以通过添加SiO_2和复合稳定剂来提升;SiO_2/复合稳定剂对PLA结晶几乎没有影响;SiO_2和复合稳定剂改善了PLA的成型加工性能,且复合材料具有较高的拉伸强度和模量。     

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。     

功能化纳米纤维素复合PLA/PBAT薄膜的制备及性能

以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为改性剂对纤维素纳米纤维(CNF)进行功能化改性，并用聚丙二醇(PPG)对改性后的CNF进行包覆，制备了CNF-PPG纳米粒子。将其作为填料加到聚乳酸(PLA)/聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)聚合物基体中，用溶液浇铸法制备了PLA/PBAT/CNF-PPG复合薄膜。通过FTIR、XPS、SEM、DSC、TG对薄膜进行了表征，探讨了PLA与PBAT的质量比及CNF-PPG纳米粒子的添加量对复合薄膜机械强度、热稳定性、阻隔性能的影响。结果表明，PLA/PBAT薄膜比纯PLA薄膜具有更高的韧性和热稳定性；当m(PLA)∶m(PBAT)=90∶10、CNF-PPG纳米粒子用量(以PLA和PBAT的质量为基准，下同)为10%时，PLA/PBAT/CNF-PPG(90/10/10)复合薄膜的拉伸强度达到(33.38±0.64) MPa，断裂伸长率为39.97%±0.67%；复合薄膜最终降解温度从纯PLA膜的394℃提高到435℃；复合薄膜的水蒸气和氧气透过系数分别为4.98×10^–14 g·cm/(cm²·...     

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。     

改性纳米SiO_2/聚氨酯复合乳液的研究

通过原位聚合或直接共混合成了由吐温-80改性的纳米SiO2与聚氨酯的复合乳液,并用粒度分析、UV-Vis和DSC等技术进行了表征.结果表明:原位聚合法制得的复合乳液涂膜的性能提升比直接共混明显,加入适量通过吐温-80改性的SiO2纳米粒子可以使制备的水性聚氨酯分散体粒径分布均匀,稳定性好,而且能够同时增加涂膜的拉伸强度、断裂伸长率以及耐候性.     

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。     

纳米SiO_2粒子填充聚苯乙烯悬浮体系的动态流变行为

采用经典的溶胶-凝胶(Sol-gel)法合成直径50 nm的二氧化硅(SiO2)粒子,通过"两相"模型对不同粒子体积分数(φ)的二氧化硅/聚苯乙烯(SiO2/PS)悬浮体系动态粘弹行为进行拟合,讨论温度与φ对频率依赖性动态流变的影响。研究发现,应变放大因子Af和"粒子相"特征模量Rf″(φ)均随φ增加而增大;Af几乎无温度依赖性,Rf″(φ)随温度升高而降低。该现象归因于温度升高加速了由扩散控制的SiO2团聚过程,导致纳米粒子比表面积减小,抑制了粒子网络的形成。研究表明,两相模型可很好地应用于SiO2/PS悬浮体系的动态流变行为。     

GMA对PBAT/PLA共混物结晶性能的影响

选用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作为聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)与聚乳酸(PLA)共混改性剂,采用转矩流变仪与差示扫描量热仪(DSC)研究GMA对PBAT/PLA共混物黏度及结晶性能的影响,并采用Jeziorny法对其进行结晶动力学分析。结果表明,在PBAT中加入PLA可以促进PBAT结晶,当PLA质量分数为10%时结晶速率最高;保持PBAT/PLA=8∶2不变,在PBAT/PLA共混物中加入GMA,GMA在共混物中起到增塑作用,使共混物黏度降低,加工性能提高,共混物中PLA玻璃化转变温度降低,PBAT结晶度提高,结晶速率下降。     

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。     

纳米SiO_2改性CE/PSt聚合物性能研究

应用聚合物网络技术,通过异步合成法制备了氰酸酯(CE)/聚苯乙烯(PSt)网络聚合物,再以纳米(SiO2)改性,制得聚合物复合材料。采用红外光谱、透射电子显微镜等手段表征了该复合材料的微观结构,测定了其力学性能。结果表明,该三组分复合材料CE/PSt/3%SiO2,在CE/PSt为80/20时,其力学性能(冲击强度,弯曲强度)均达到最佳状态,分别比纯CE提高了82.58%和9.36%;添加3%纳米SiO2的聚合物比未添加SiO2的相比,其冲击强度再次提高了29.96%,弯曲强度提高了20.05%;红外光谱和透射电镜测试分析结果表明,组成网络的各复合材料组分之间未发生化学反应。互穿提高了复合材料承担载荷的能力,从而提高了CE的强度与韧性。     

PMMA/SiO_2共混体系的研究 Ⅰ纳米级SiO_2填充PMMA体系

研究了纳米级ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系的性能。结果表明,经不同偶联剂处理的ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ的最大扭矩和最终平衡扭矩呈现如下规律,未处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系＞Ａ１５１处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系＞Ａ１１００处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ＞Ａ１７４处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系,偶联剂用量在３％时,体系的拉伸强度呈现峰值。纳米级ＳｉＯ２采用普通的分散方法进行混合时不能达到有效分散,随ＳｉＯ２用量增加拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都下降,透光率降低,损耗增加。     

PLA/WCS复合材料的流变与结晶性能表征

采用共混的方法制备了聚乳酸和菱粉(PLA/WCS)复合材料,并利用毛细管流变仪、差示扫描量热仪和电镜对PLA/WCS复合材料的流变性能、结晶性能及断面形貌进行了系统的表征。结果表明,WCS能够促进PLA结晶,且随着WCS用量的增加,PLA/WCS复合材料的T_m和X_c先增加后减小。流变测试结果表明,PLA/WCS复合材料对温度具有敏感性,且表观黏度随温度的增加逐渐降低;随着WCS用量的增加,PLA/WCS复合材料的表观黏度和黏流活化能先减小后增加;而非牛顿指数则先增加后减小。SEM测试结果表明,WCS能够在PLA基体中均匀地分散,但是,当WCS用量大于8%时,WCS在基体中会形成大颗粒,分散性变差。     

CAB/PBAT熔融体系流变性能的研究

研究醋酸丁酸纤维素/己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物(CAB/PBAT)熔融体系的流变行为,探讨了CAB中PBAT含量,通过改变PBAT质量分数、加工温度、毛细管长径比,研究了醋酸丁酸纤维素酯的流变性能。试验结果表明,当PBAT含量为5%、毛细管长径比大于10、熔体加工温度为235℃时,CAB流动性能最好,黏度最低。     

纳米SiO_2改性苯丙复合涂料制备及性能研究

通过偶联接枝技术,用硅烷偶联剂对纳米SiO2胶体和苯乙烯丙烯酸乳液进行了有机无机复合,制备了纳米SiO2改性苯丙复合乳液。采用正交试验法研究了复合乳液、填料和添加剂最优配比,分析了它们影响作用。通过试验考察了复合涂料的耐擦洗、附着力、老化和耐沾污等主要性能。结果表明:通过正交试验优选出的最佳涂料配方为14号配方,具体添加量:A为32%、B为2.5%、C为7.8%、D为7.8%、E为13%、F为3.9%、G为0.78%;复合涂料的附着力可达100%,耐洗刷次数可达22 576次,遮盖力为351.675 g/m2,耐沾污性可达95.8%。     

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...