环氧呋喃树脂反应性增容改性聚乳酸/淀粉复合材料的研究

研究了环氧呋喃树脂反应增容改性聚乳酸/淀粉复合材料,对索氏提取法得到的淀粉进行1H-NMR、FTIR、XPS和静态接触角测试表征.结果表明在熔融共混过程中环氧呋喃树脂(FER)与淀粉及聚乳酸(PLA)发生化学反应,从而起到反应性增容的作用.另外,利用SEM、万能材料试验机和DSC分别对复合材料的界面相容性、机械性能以及热性能进行了表征,结果表明FER能够显著改善PLA和淀粉之间的界面相容性,在保持PLA高强度高模量的基础上,显著提高了PLA/starch复合材料的综合机械性能和结晶性能.     

热塑性淀粉/蒙脱石复合材料性能研究

用柠檬酸活化蒙脱石(CMMT),用尿素和甲酰胺塑化热塑性淀粉(UFTPS),制备了热塑性淀粉/蒙脱石(UFTPS/CMMT)复合材料.广角X-ray衍射(WAXD)、透射电子显微镜(TEM)表明,UFTPS和CMMT形成复合材料.CMMT质量分数2%~10%时,将复合材料在相对湿度50%(RH=50%)的环境下保存10 d,力学测试得出,复合材料的最大拉伸应力达到24.86 MPa,应变为134.50%,杨氏模量和断裂活化能分别由UFTPS的87.25MPa,1.87 N.m上升到复合材料625.25 MPa,2.45 N.m;可以看出,和纯UFTPS相比,复合材料强度明显提高;流变行为研究得出,通过改变加工温度和螺杆挤出机速度可以调整复合材料的流变行为;与传统的甘油体系相比,复合材料很好的抑制了材料长时间放置的结晶行为;并且该材料比纯UFTPS具有很好的耐水性能和热稳定性.     

改性淀粉/聚乳酸共混体系增容方法的研究

研究了聚乳酸和改性淀粉共混挤出前的固相酯化反应对共混体系的增容作用。比较挤出样条经二氯甲烷抽提后剩余物的固体13C-NMR光谱谱图,发现未经酯化反应时剩余物为淀粉,经酯化反应后剩余物的固体13C-NMR光谱谱图在20ppm和170ppm处出现聚乳酸特征的碳吸收峰,说明剩余物中含有聚乳酸和淀粉的接枝物。由共混物中聚乳酸的端羧基含量的测定结果也能说明酯化反应后共混物剩余物中含有聚乳酸和淀粉的接枝物。考察了生成的接枝物对共混体系相容性的影响,扫描电镜分析结果表明,经过预处理酯化反应后共混物相容性得到了提高。挤出样条取向拉伸后进行力学性能测试,发现酯化反应明显提高了力学性能。该方法可以通过设计共混挤出过程实现改变共混物相容性的目的,具有广阔的前景和很强的应用价值。     

热塑性淀粉/聚乙烯醇/蒙脱土三元纳米复合材料

用熔融挤出的方法制备了甘油塑化热塑性淀粉（TPS）/聚乙烯醇（PVA）/蒙脱土（MMT）纳米复合材料,添加蒙脱土和聚乙烯醇用以提高热塑性淀粉材料的力学性能。 在相对湿度50%的条件下,复合材料的XRD衍射谱图和透射电子显微镜测试表明,MMT以剥离状态均匀分布在TPS/PVA基体中;力学测试表明,当MMT的质量分数从0％增至5％时,复合材料的力学性能明显提高。 当蒙脱土的质量分数为3%时,复合材料最大抗张强度达到13.24 MPa,杨氏模量达到61.46 MPa。 这说明蒙脱土在复合材料中可以起到物理交联点的作用,提高了复合材料的力学性能。     

填充改性聚甲醛复合材料增容体系研究进展

本文综述了国内外近几年通过接枝处理、偶联处理、插层处理、酸碱活化、有机填充等不同增容方法在纳米颗粒填充改性聚甲醛复合材料中的应用与研究进展,并对增容填充改性聚甲醛复合材料的研究前景进行了展望.     

热塑性淀粉/乙烯-乙烯醇共聚物复合材料的制备与性能

利用熔融共混的方法,制备得到热塑性淀粉/乙烯-乙烯醇共聚物（TPS/EVOH）复合材料,并对该复合体系的加工性能、机械性能、动态力学性能、流变性能以及吸水性进行了研究.结果表明：随着EVOH含量增加,复合材料中分子间作用力加强;复合体系的机械性能得到改善;当EVOH含量到达30%后,复合材料的吸水性明显降低.     

改性木薯淀粉/橡胶复合材料的制备及性能研究

以木薯淀粉、马来酸酐、苯乙烯为原料,过硫酸钾为引发剂,通过溶液共聚合成了一系列苯乙烯改性淀粉树脂(SMS)。然后将改性淀粉同丁苯橡胶(SBR)、天然橡胶(NR)进行混炼、硫化模压成型,制得苯乙烯改性淀粉/丁苯橡胶/天然橡胶复合材料。采用红外光谱(IR)对苯乙烯改性淀粉接枝共聚物进行了结构表征。通过拉伸性能测试考察了不同苯乙烯含量的木薯淀粉接枝产物对丁苯橡胶/天然橡胶的力学性能的影响。结果表明,淀粉改性后,随着苯乙烯含量的增多,所得复合橡胶的拉伸强度与邵氏硬度均呈现先增加后降低的趋势。当苯乙烯用量为15%时所制得的苯乙烯改性淀粉/丁苯橡胶/天然橡胶复合材料的拉伸强度与邵氏硬度最大且优于未改性淀粉复合材料,其拉伸强度为2.0MPa,邵氏硬度为25.8HD。     

纳米SiO_2/聚丙烯复合材料的反应性增容

利用反应性增容技术制备了纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料.首先探讨了将甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸丁酯共聚物接枝到纳米二氧化硅粒子表面进行改性的各种影响因素,然后将接枝改性纳米二氧化硅与聚丙烯以及作为反应性增容剂的氨基化聚丙烯共混.结果表明,改性粒子上的环氧基与氨基化聚丙烯上的氨基之间的化学反应大大增强了复合材料的界面作用,从而在粒子含量很低时明显提高了聚丙烯的拉伸强度、模量和冲击强度.     

淀粉接枝丙烯酸乙酯及其增容性

研究了在挤出机中采用高温和剪切力的作用直接引发淀粉与丙烯酸乙酯的接枝共聚合反应．讨论了反应条件对接枝反应的影响，研究了接枝物在淀粉与聚乙烯共混物中的增容作用．实验结果表明，高温和剪切力可以引发淀粉与丙烯酸乙酯的接枝共聚合反应．接枝物作为增容剂，可以明显地改善淀粉与聚乙烯共混物的力学性能和流变性能．     

SMA/蒙脱石纳米复合材料增容PA6/ABS共混体系

采用原位插层法制备苯乙烯-马来酸酐交替共聚物/蒙脱石(SMA/MMT)纳米复合材料增容PA6/ABS共混体系,并与SMA及MMT的增容效果进行比较,运用TEM、SEM、DSC及XRD研究了增容剂SMA/MMT及MMT的增容机理.结果表明,采用SMA做增容剂,体系机械性能下降;MMT可使体系拉伸强度提高,但冲击强度下降;采用SMA/MMT纳米复合材料做为增容剂,可提高共混体系的强度及韧性.TEM、XRD、DSC及SEM研究结果表明,PA6/ABS/(SMA-MMT)体系中MMT主要分布于两相界面处,ABS及PA6分子链可进入MMT层间,形成类似于共聚物结构,起到增容剂的作用,从而降低分散相粒径,增加两相界面作用力,有利于体系力学性能的提高.PA6/ABS/MMT体系中MMT主要分布于连续相PA6中,虽然对分散相粒径影响较小,但增强了PA6相强度,使得体系力学性能提高.     

尿素和甲酰胺塑化热塑性淀粉

用甲酰胺和尿素作为塑化剂制备了热塑性淀粉 (TPS) .扫描电镜显示甲酰胺和尿素混合物可以使淀粉塑化 ,形成均一的连续相 ;根据FT IR谱图可以确定 ,与甘油相比 ,甲酰胺可以使热塑性淀粉体系在保存时更稳定 ,各基团的化学环境变化更小 ,这是由于甲酰胺可以和淀粉羟基形成更稳定的氢键 .X ray衍射说明甲酰胺和尿素 (重量比为 10 % 2 0 % )作为混合塑化剂可以有效抑制淀粉的回生 ,同时防止尿素结晶析出 .在RH=33%的湿度环境保存 1周 ,这种热塑性淀粉有良好的拉伸强度、伸长率和断裂能 ,分别达到 4 83MPa ,10 4 6 %和 2 17N·m .水含量对热塑性淀粉的力学性能的影响也被研究 .另外 ,热失重实验和吸水实验说明这种热塑性淀粉的热稳定性和耐水性也要优于常用的甘油塑化热塑性淀粉     

热塑性淀粉/PBS共混物的微生物降解性研究

以甘油作为增塑剂,采用玉米淀粉与改性后的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)熔融共混制备出淀粉/PBS共混材料.对这种改善了两相相容性的共混材料在特定微生物条件下的降解行为进行了研究.结果显示,共混物降解28天后,含有30%PBS的共混物质量损失达到35%左右,其力学性能只有降解前的20%,甘油含量减小和PBS含量增加均能减缓材料的降解.且随着降解时间的延长,PBS的结晶度和熔点有所提高.     

热塑性碳纤维复合材料界面研究

综述了热塑性碳纤维复合材料界面研究的新进展。指出由于热塑性复合材料基体树脂是高聚物,熔体牯度很大,很难均匀地分布在增强纤维之中并与纤维形成良好浸溃,存在界面结合不良的问题,因此对其界面优化设计要有一个新的认识。界面上没有化学键结合,界面结合不良,但只靠短化学键的连接,界面结合也不良,必须有一个强韧结合的界面,既有强结合又具有界面松弛能力,同时又能与高聚物基体融合的界面缓冲层的优化设计。对于Plueddemann偶联剂的概念中偶联剂“必须成为树脂的一部分”,作者认为最好的方法是就是树脂本身,即它既与纤维化学键键合,又与树脂良好相容,界面匹配。这将是热塑性复合材料界面层设计的一种新方法。     

热塑性树脂/蒙脱土纳米复合材料的研究进展

综述了热塑性树脂/蒙脱土(MMT)纳米复合材料近年来的研究进展,并重点介绍极性热塑性树脂/MMT纳米复合材料、非极性热塑性树脂/MMT纳米复合材料以及两种聚合物与MMT三元复合体系,讨论其改性方法,展望了热塑性树脂纳米复合材料的发展前景。     

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.     

改性淀粉/PVA生物降解材料性能的研究

以BPO为引发剂、正庚烷为溶剂在66℃下制得马来酸酐接枝淀粉。将其与聚乙烯醇(PVA)、增塑剂及加工助剂等于HAAKE密炼机中共混,制备了可生物降解热塑性淀粉塑料。研究了接枝改性淀：粉／PVA共混物的力学性能、生物降解性能及热性能等,并用SEM研究了共混物的微观形态。结果表明接枝改性淀粉／PVA共混物拉伸强度为27．57Mpa,60d失重率达65．1％。     

发泡聚乳酸/热塑性聚氨酯/二氧化硅纳米复合材料的泡孔结构

以超临界二氧化碳作为物理发泡剂,通过快速降压法制备聚乳酸(PLA)/热塑性聚氨酯(TPU)/二氧化硅(SiO2)纳米复合材料发泡样品。发泡样品的泡孔结构使用扫面电子显微镜进行观察。在低频区,SiO2增加PLA/TPU共混物的储能模量和复数黏度。SiO2的加入使PLA/TPU共混物发泡样品的泡孔直径减小、泡孔密度增大。SiO2对PLA/TPU共混物发泡样品泡孔结构的改善归因于SiO2的异相成核作用和对共混物流变性能的改善作用。     

甲酰胺塑化热塑性淀粉的性能研究

用甲酰胺作为塑化剂制备了热塑性淀粉 (TPS) ,扫描电镜显示甲酰胺可以使淀粉塑化 ,形成均一的连续相 ;流变性能说明在加工温度范围内 ,甲酰胺塑化淀粉 (FPTPS)的剪切应力对温度变化敏感性要小于甘油塑化淀粉 (GPTPS) ;用热重和DSC研究了热稳定性和玻璃化转变 ;FPTPS在 13%～ 2 3%的水含量时有较好的力学性能 ,水含量为 13%时 ,FPTPS有最大的断裂强度 3 9MPa ;水含量为 17%时 ,FPTPS最大的伸长率为 95 % ;与GPTPS相比 ,在RH(Relativehumidity) =0 5 0 %and 10 0 %环境下 ,FPTPS有良好的耐回生性能 ,这主要是因为甲酰胺可以和淀粉羟基形成更稳定的氢键     

聚合物/淀粉复合材料的制备与性能研究进展

淀粉是一种天然高分子材料,具有来源广泛、价格低廉、可再生、可降解等优点,在生物降解高分子材料领域中具有重要地位。淀粉塑化后较为柔软,类似于弹性体,如果能够用于聚合物的增韧改性,将对降低成本、保护环境有重要意义。目前,淀粉在聚合物共混改性中主要起填充、降低成本的作用,而作为弹性体增韧聚合物制备高抗冲聚合物复合材料还比较少。为了改善聚合物/淀粉复合材料的性能,可以采用淀粉塑化改性、淀粉化学改性、添加相容剂、添加弹性体协同淀粉增韧等方法。本文从以上4个方面总结了聚合物/淀粉复合材料的研究进展,讨论了目前聚合物/淀粉复合材料存在的问题,并对未来的发展方向进行展望。