接枝聚乳酸/塑化淀粉共混物的制备与性能研究

为提高聚乳酸(PLA)/淀粉共混物界面作用和降低成本,引入甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚乳酸和塑化淀粉(TPS),通过挤出和注射成型制备接枝聚乳酸/塑化淀粉共混物(PLA-g-GMA/TPS)。红外光谱分析证实,GMA成功接枝到PLA分子链上。对共混物的力学性能、热机械性能、微观形貌、热性能及亲水性等进行了系统研究,结果表明,选择GMA用量为6%(接枝率为1.51%)和TPS用量为10%时的拉伸强度、断裂伸长率及弹性模量最佳,分别为42.6MPa、8.9%及260MPa。FE-SEM观察结果表明,低含量TPS中颗粒被基体包覆或嵌入,界面平整,界面结合力强。DMA和DSC结果显示,不同质量配比的PLA-g-6%GMA/TPS共混物的Tg、储存模量、结晶度、结晶温度及熔融温度仅在小范围内发生变化。吸水率和接触角结果表明,低含量TPS的共混物吸水率和接触角变化幅度均小于高含量TPS体系。     

生物基超韧聚乳酸复合材料的制备与性能

采用来源于可再生资源的聚醚酰胺弹性体（PEBA）增韧聚乳酸（PLA）制备超韧聚乳酸（PLA/PEBA-GMA）复合材料.为了提高PEBA与PLA之间的相容性,选择极性单体甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、共接枝单体乙烯基吡咯烷酮（NVP）及引发剂过氧化二异丙苯（DCP）对PEBA进行接枝改性制备PEBA-GMA.研究了接枝单体组分的用量（m/g）对PLA/PEBA-GMA复合材料性能的影响.研究发现,随着接枝单体组分用量的提高,复合材料的缺口冲击强度逐渐增大,当接枝单体组分GMA,NVP和DCP的用量分别为2.5,2.5和0.25 g时,复合材料的冲击强度高达88.6 kJ/m²,断裂伸长率为164.1%.研究表明,在熔融共混过程中,聚乳酸的端基（—OH和—COOH）与PEBA-GMA上环氧基团发生反应,有效改善两相间的界面相容性,随着接枝单体组分比例的提高,分散相PEBA-GMA的粒子尺寸逐渐减小且分布均匀.     

聚乳酸/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物共混物的形态与黏弹行为

熔融共混制备了不同组分比的聚乳酸(PLA)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)共混物,采用扫描电子显微镜(SEM)、溶剂选择性蚀刻和旋转流变仪研究了共混物不相容的相形态及其黏弹响应.研究结果表明,PLA/EVA共混物为典型的热力学不相容体系,两基体组分间的界面张力约为2.2 mN/m;因此随组分比的不同,共混物表现出"海-岛"分散和双连续的不相容相形态;体系中EVA的相反转浓度约为50 wt%～60 wt%,这与黏性模型对相反点预测的结果一致;与双连续相形态的体系相比,乳液模型能够更好的描述具有"海-岛"分散形态的体系的线性黏弹响应,共混体系相对较宽的相反转区域主要源于两组分间较大的弹性比以及EVA自身的屈服行为.     

PTW对PA1010/PP共混物的增容作用

为了增加聚酰胺1010/聚丙烯(PA1010/PP)共混物的相容性,提高共混物的力学性能,采用一种新型的反应型增容剂乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)进行增容,通过扫描电镜(SEM)、力学性能、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和差示扫描量热(DSC)测试,研究了PTW对PA1010/PP共混物的增容作用.结果表明,随着PTW的加入,共混物的相区尺寸明显变小,当PA1010/PP/PTW质量比为70∶30∶7时,分散相尺寸细小而均匀,表明PTW有较好的增容作用.FTIR结果表明,PTW上的环氧基团和PA1010在熔融共混中发生了化学反应.DSC研究结果表明,PA1010的结晶温度随PTW的加入而降低,说明PTW对PA1010结晶有抑制作用.另外,PTW的加入使PP的结晶温度下降,当PTW质量分数为5%时出现2个结晶峰,即出现异相成核结晶和均相成核结晶,PP均相成核结晶的出现从另一个方面说明,在PA1010基体中分散相PP尺寸非常细小.当PTW质量分数为7%时共混物的力学性能最佳,干态冲击强度达到13.93kJ/m2,是未加增容剂时的2倍,拉伸和弯曲性能基本不变.PTW的增容机理在于其分子链中的甲基丙烯酸缩水甘油酯能与PA1010发生化学反应,而乙烯链段与PP有较好的亲和性,从而降低界面张力,减少相区尺寸,大幅度提高力学性能.     

乙烯-丙烯酸丁酯共聚物热降解行为的TGA-FTIR研究

采用TGA-FTIR联用技术研究了乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)的热降解行为和热降解的气相挥发物。结果表明,EBA具有较高的热稳定性,其热分解温度范围为330～480℃;在320～430℃之间EBA通过主链侧基上的酯裂解而生成1-丁烯,此阶段中热降解气相挥发物主要含有1-丁烯、CO2和含有丙烯酸酯的碎片,约在370℃时1-丁烯的生成量达到最大;450℃以上时,聚合物材料脱羧后的骨架发生降解,其挥发性的产物主要是低分子量的—(CH2)n—(n≥4)的链烷烃。体系中还有少量的CO生成。     

苹果酸基脂肪共聚酯反应性共混制备超韧聚乳酸共混物

通过反应性共混使聚乳酸(PLA)与增韧剂原位生成接枝共聚物,可增强界面相互作用,有效提高不相容共混物的韧性.本研究将聚(癸二酸/苹果酸-co-丁二醇/丙二醇)酯(PBSePM)在六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作用下与PLA反应性共混制备了PLA/PBSePM共混物.重点研究了HDI对PLA/PBSePM共混物的力学性能、...     

双路易斯酸催化原位增容乙烯辛烯共聚物/苯乙烯共混物的研究

采用新型双路易斯酸, 三甲基氯硅烷和三氯化铟,为催化剂引发傅氏烷基化反应,实现了乙烯辛烯共聚物（POE）和聚苯乙烯（PS）共混物的原位增容。红外光谱验证了接枝物的存在。用扫描电镜观察了反应共混体系和简单物理共混物的形态, 前者分散相的尺寸小于1 μm, 后者分散相的尺寸则较大, 一般为3～4 μm。原位生成的接枝物起到相容剂的作用,增容后的样品的力学性能得到较明显的提升。如：当POE /PS 为40/60 (wt%) 时, 与相同组成的物理共混的POE/PS 相比, 其悬臂梁冲击强度由1.9 kJ/m2 增加到9.7 kJ/m2, 断裂伸长率由3.4%提高到46.3%。增容后共混物的流变性能与物理共混物相比也发生了显著的变化。     

聚(ε-己内酯-L-丙交酯)无规共聚物与聚乳酸共混材料的制备与性能

通过开环聚合,合成不同比例的ε-己内酯(ε-CL)与L-丙交酯(L-LA)的无规共聚物P(CL/LLA)。 将上述共聚物P(CL/LLA)与聚乳酸(PLLA)共混,制备了PLA/P(CL/LLA)共混材料。 并对其相容性、热性能、力学性能进行了研究。 结果表明,共聚物P(CL/LLA)与PLA相容性与共聚物中LA单元含量和链段的平均长度有密切关系,P(CL/LLA)中LA链段平均长度达到3.4以上时,可以与PLA很好的相互作用。 同时共聚物P(CL/LLA)中-CL-链段有很好的柔性,可以很好的改善PLLA的韧性,使PLLA材料的断裂伸长率达到500%以上。     

聚乳酸-木粉-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物复合材料的制备及性能

选用甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物(POE-GMA)和聚乳酸、木粉在Haake转矩流变仪中熔融共混.通过拉伸、冲击、差示扫描量热、扫描电镜等测试方法对共混复合材料的性能进行了研究.结果表明:聚乳酸木塑复合材料的拉伸强度和弯曲性能随POE-GMA添加量的增加而减小;POE-GMA的加入使聚乳酸木塑复合材料的结晶温度下降,结晶度升高;当m(PLA)∶m(WF)∶m(POE-GMA)=80∶20∶20时,复合材料的表面自由能最低,接触角最大,吸水性最低;随着木粉含量的增加,复合材料的起始热降解温度降低,POE-GMA的含量增加对聚乳酸木塑复合材料的起始热降解温度影响不大.     

PVC/EVA-g-VC共混物的形态与加工条件和性能的关系

PVC/EVA(-14)及 PVC/EVA(-14)-g-VC的等速升温Brabender塑化曲线上有两个扭矩峰,分别标志着EVA和PVC的塑化,对应着共混形态经历的三个变化:(1)EVA塑化——PVC粉粒破碎;(2)EVA呈连续相——PVC集结粒子解体;(3)EVA呈分散相——PVC初级粒子熔化。聚合投料比(VC/EVA)越小,EVA-g-VC的塑化温度和熔体粘性越高,两个扭矩峰靠得越近。实验结果表明,EVA-g-VC与EVA相比,不仅与PVC有更好的相容性,而且有较好的均匀可混性。冲击强度的测定结果表明:EVA连续网——PVC初级粒子结构具有较高的冲击强度。VC/EVA较小时所得EVA-g-VC改性的PVC可在较宽的加工温度范围保持EVA连续网结构和较高的冲击强度。     

聚偏氟乙烯/左旋聚乳酸的相容性及其共混膜的结构和性能研究

动态力学分析(DMA)、溶度参数法、聚合物混合焓法对聚偏氟乙烯(PVDF)和左旋聚乳酸(PLLA)的相容性分析结果显示,随着共混体系中PLLA的增加,PVDF和PLLA之间的相容性变差。扫描电镜(SEM)、广角X-射线衍射(WAXD)和拉伸实验对共混膜中PVDF/PLLA配比对其微观结构和力学性能影响的分析结果显示,随PLLA含量从10%增加到50%,共混膜由均匀致密结构变为存在缝隙的多孔结构,共混膜结晶度增加,断裂伸长率下降,断裂强度先增加后下降,在PLLA含量为40%时,强度达到最大。     

丙烯酸丁酯/4-乙烯基吡啶共聚物与聚氯乙烯共混相容性的研究

合成了系列丙烯酸丁酯/4-乙烯基吡啶共聚物[P(BAVP)].以四氢呋喃为溶剂,用溶剂浇铸法制备了一系列P(BAVP)与聚氯乙烯(PVC)的共混物.动态力学性能测试表明:共混物中吡啶环含量高于1%(摩尔百分含量)的共混物呈均相,即共聚物与PVC相容.P(BAVP)/PVC共混物的T_g随PVC含量和乙烯基吡啶链段含量增加而提高.由红外光谱分析推论出:P(BAVP)分子间的作用力比PBA分子间作用力弱,从而使P(BAVP)与PVC的相容性提高.     

钛酸四丁酯增韧改性聚乳酸/淀粉共混材料

制备了钛酸四丁酯[Ti(OBu)4]增韧改性的聚乳酸(PLA)/淀粉共混材料,测试了材料的加工流变性能、力学性能、共混形态、结晶性能及疏水性能和降解性能。结果表明:当mTi(OBu)4∶mPLA=0.20时,共混材料的冲击强度提高了40.9%,而弯曲强度下降了59.2%;FT-IR和SEM显示钛酸四丁酯的化学架桥作用增加了共混材料中聚乳酸与淀粉的相容,其吸水率随钛酸四丁酯含量的增加而减少,掩埋150 d后质量下降5%~8%。     

三嵌段两亲性聚乳酸共聚物的合成及其PVDF共混膜的制备

利用原子转移自由基聚合法(ATRP)合成三嵌段两亲性聚乳酸共聚物聚乙烯吡咯烷酮-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮(PVP-b-PLA b-PVP),然后将其与聚偏氟乙烯(PVDF)进行其混,制备PVP-b-PLA-b-PVP/PVDF共混膜.结果表明:PVDF膜表面致密,膜断面中指状大孔和海绵状孔同时存在,而共混膜表面多孔,指状大孔贯穿整个断面;与PVDF膜相比,共混膜的孔隙率和孔径增大,水通量提高了158.87％,接触角下降了16.70％,抗污染指标下降了64.7％.     

乙酰柠檬酸丁酯增韧竹粉/聚乳酸生物质复合材料的制备与性能

以竹粉(bamboo flour,BF)为生物质填料,乙酰柠檬酸丁酯(acetyl tributyl citrate,ATBC)为增韧剂,通过与聚乳酸(polylactic acid,PLA)熔融共混制备了BF/PLA增韧复合材料,并采用红外光谱、热重分析、转矩流变仪、扫描电镜及力学性能测试等考察了ATBC添加对BF/PLA复合材料结构与性能的影响。结果表明,ATBC可改善BF/PLA复合材料的加工流变性,降低复合材料玻璃化转变温度、冷结晶温度及熔融温度,但对复合材料的热稳定性没有影响。FTIR分析显示,ATBC的加入可使BF/PLA复合材料C—O红外吸收峰位增大,表明ATBC与PLA之间存在一定相互作用。当ATBC用量为15%时,BF/PLA复合材料断裂伸长率由增韧前的8.1%增加到35.6%,提高了339.5%。SEM图片显示,此时复合材料断面粗糙,表现出韧性断裂形貌。该研究结果可为进一步探索增韧竹纤维/聚乳酸复合材料制备及应用,提供试验数据和理论参考。     

反应性接枝共聚物──聚甲基丙烯酸甲酯－g－聚氧乙烯的合成与表征

The α-double bond and ω-carboxylic-tCndnated PEO macromer was synthesize suansfully and based on study of radical copolymendhon between PEO macromer and MMA., A series of reactive poly (methyl methacrylate)-g-tooly (ethylene oxide)-COOH) (PMMA-g-(PEO-COOH)) with different PEO contents was synthsind. The obtained produCts exhibited expected structure as indicated by IR, H-NMR, GPC and so on. The result of reaction betWeen PEO-COOH and amino add demonstrated that PEO-COOH exhibited the expeCted reactivity. The above results provide useful knowledge for the further study of the reaction between PMMA-g-(PEO-COOH) and bioactive materials.The solution behavior of thegraft copolymer was also reported.     

聚乳酸/羧基化聚丙烯共混物的形态与热性能研究

以扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、热台偏光显微镜分别研究了聚乳酸/羧基化聚丙烯共混体系的相形态、热性能和结晶形态.结果显示,共混物熔体冷却时,聚乳酸和羧基化聚丙烯均形成球晶,但羧基化聚丙烯球晶较大而十字消光较暗,聚乳酸球晶尺寸较小而十字消光较亮,且聚乳酸球晶产生规则的、不连续的同心环线——裂纹,裂纹厚度约为1~2μm,且裂纹内部有微纤存在.当聚乳酸含量≤50%时,由于聚丙烯上羧基的存在而使共混体系具有较好的相容性.共混物的热分解过程分为三个阶段,热分解温度的变化是聚丙烯上的羧基、聚乳酸和聚丙烯骨架分解三种机制共同作用的结果,少量聚乳酸能够明显提高共混物中聚丙烯上羧基的热稳定性.共混物中的羧基化聚丙烯组分可以发挥稀释剂的作用,大幅度降低了聚乳酸的冷结晶温度.聚乳酸含量≥50%时,共混熔体降温时DSC谱图中聚乳酸和羧基化聚丙烯分别结晶,而聚乳酸含量<50%时,只观察到羧基化聚丙烯的结晶行为.     

左旋聚乳酸/聚己内酯/氧化锌复合材料的制备及性能

基于左旋聚乳酸（PLLA）固有低韧性的缺点,分别引入可降解且柔韧性好的聚己内酯（PCL）和刚性纳米粒子氧化锌（nano-ZnO）对其改性,通过溶液共混的方法制备了PLLA/PCL/ZnO复合材料。借助DSC、DMA考察了复合材料的热行为和粘弹性,研究发现,PCL和ZnO的引入对PLLA复合材料的玻璃化转变温度没有影响,说明复合材料是不相容体系;随着PCL、ZnO含量的增多,PLLA的熔融峰向低温偏移。拉伸实验结果表明,PLLA/2%PCL/1%ZnO组分的复合材料拉伸韧性最佳,断裂伸长率达到了35%,比纯PLLA的断裂伸长率提升了20倍。然而,相同比例的PCL和ZnO单独对PLLA改性时,断裂伸长率分别为17%和4%,说明两者协同作用的增韧效果更好。拉伸断面的观察结果表明,PCL/ZnO含量增多时PCL分散相尺寸增大、相分离显著,且ZnO粒子趋于聚集,因而导致增韧效率下降。