聚丁二酸丁二醇酯与氯醚弹性体协同增韧改性聚乳酸多元共混体系

以来源于可再生资源聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和氯醚橡胶(ECO)作为聚乳酸(PLA)的增韧改性剂,通过熔融共混的方法制备了PLA/PBS/ECO三元共混体系。动态力学分析和扫描电子显微镜结果表明,ECO促进了PBS和PLA之间的相容性。力学性能测试表明,ECO与PBS可实现对聚乳酸基体的协同增韧: PLA/PBS/ECO(70/20/10)显示出最优的拉伸性能,断裂伸长率高达270%;PLA/PBS/ECO(70/10/20)的冲击强度提高至23.7 kJ/m²,是纯聚乳酸的12倍。结合形态结构和冲击断面形貌分析表明ECO的存在可起到增容/增韧双重作用, 与柔性PBS产生良好的协同效应,有效改善聚乳酸材料的韧性。我们的研究表明,构造PLA-柔性生物聚酯和生物基弹性体多元共混体系是一种获得高性能生物基材料简单高效的手段。     

新型热塑性淀粉的制备和性能

以二甲基亚砜(DMSO)为增塑剂, 通过熔融共混法制备了一种新型热塑性淀粉(TPS), 研究不同增塑剂含量对材料结构和性能的影响, 并与甘油及甘油/水复合增塑淀粉体系进行了比较. FTIR结果显示, DMSO能够与淀粉产生强烈而稳定的氢键相互作用. WAXD和SEM的研究结果表明, DMSO的加入破坏了淀粉的有序结构, 实现了淀粉的塑化, 形成均一的非晶连续相. 同甘油及甘油/水增塑体系相比, DMSO与淀粉的羟基形成更为稳定的氢键, 能够有效抑制淀粉的重结晶. 动态力学和拉伸力学性能测试结果表明, 经过DMSO的增塑, 有效降低了淀粉的玻璃化转变温度, 改善了材料的韧性, 增塑效率要好于甘油及甘油/水复合增塑体系.     

过氧化物引发交联聚ε-己内酯的研究

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,对聚ε-己内酯(PCL)进行交联,研究了过氧化物含量,交联温度和交联时间对交联反应的影响,较高的交联温度可以提高BPO引发交联反应的速率.采用DSC、WAXD和DMA等方法对交联后聚ε-己内酯的结晶行为、玻璃化转变、力学性能及其生物降解特性进行了研究.结果表明,交联PCL的结晶度下降,熔点降低,玻璃化转变温度降低,但结晶温度有所提高.交联PCL的断裂伸长率和杨氏模量均下降.但是仍具有完全的生物降解能力.     

红外光谱法研究交联淀粉的退化行为

用红外光谱研究了交联淀粉的退化过程， 结果表明， 交联淀粉具有与原淀粉大分子类似的退化过程， 即淀粉大分子临近的链段间形成双螺旋局部有序化结构, 再进一步规则地排列成结晶有序的结构.  由于交联键的限制, 交联淀粉的有序化过程相对较慢、 程度较低, 而且当交联度过高时无法形成结晶结构.     

Modification of Polylactic Acid by Reactive Blending with Functionalized Imidazolium-based Ionomers and Epoxy-containing Additives北大核心CSCD

Aiming to tackle the serious brittleness problem of polylactic acid（PLA）,PLA-based multiphase blends are prepared by melting reactive blending with hydroxyl functionalized ionomer as the toughening agent and compatibilizer containing epoxy groups. The structures and properties of the blends are characterized by scanning electron microscopy（SEM）,Fourier transform infrared spectrometer（FT-IR）,differential scanning calorimetry（DSC）and mechanical properties tests. The synergistic compatibilization and toughening effects of epoxy soybean oil （ESO）,polyethylene glycol diglycidyl ether （PEGDE）and ethylene-methyl acrylate-glycidyl methacrylate （AX8900） terpolymer are compared and analyzed. The results show that the compatibilization effect is closely related to the content and position of the epoxy group in the additives,which presenting different toughening effects. The addition of AX8900 can effectively improve the toughness of the blend system to obtain balanced mechanical properties. However,ESO tends to lead to crosslinking,which limits the toughening efficiency. PEGDE mainly shows a plasticizing effect,leading to the reduction of tensile strength. The results demonstrate modification of the PLA blends by reactive blending with different epoxy additives and hydroxy-containing polymers is an effective strategy for the development of high-performance biobased PLA materials. © 2022, Science Press (China). All rights reserved.     

淀粉和生物降解大分子间的半互穿聚合物网络的耐水性研究

以淀粉和可生物降解的PCL或PHBV等疏水性脂肪族聚酯为原料, 制备了淀粉基的Semi-IPN材料. 加入PCL或PHBV等疏水性大分子的使淀粉基Semi-IPN材料的耐水性能相对于原淀粉有很大的改善, 通过热处理和溶剂化作用能使Semi-IPN的耐水性进一步提高.     

高压气体驱动激波管的数值模拟与参数影响分析

爆炸荷载作用下建筑构件的动态响应与损伤破坏的试验研究对于结构抗爆设计具有重要的参考价值。为了探究激波管参数对末端荷载峰值和持时的影响，首先，基于商用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA开展了典型激波管试验的数值模拟，通过对比膨胀段末端反射超压和测试构件的挠度时程，验证了激波管有限元模型、参数取值和数值分析方法的准确性；然后，设计了末端尺寸为3 m×3 m的激波管，开展了激波管几何参数和驱动段超压对末端反射超压的参数影响分析，结果表明：超压峰值和持时随驱动段长度、直径和超压的增大而增加，随膨胀段角度减小而增加；最后，给出了基于反射超压峰值和持时的激波管设计方法，并通过设计算例进行了验证。