手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

PLLA/SA共混材料的制备及性能表征

高震

   为了降低聚乳酸(PLA)材料的生产加工成本,改善其柔韧性,扩大PLA基塑料的应用范围,本工作以L-型聚乳酸(PLLA)和醋酸酯淀粉(SA)为主要原料,钛酸四丁酯(Ti(OBU)4)为增容剂,柠檬酸三乙酯(TEC)为增塑剂,首次采用熔融共混挤出技术制备了一系列的PLLA/SA共混材料。考察了SA、增容剂和增塑剂等对共混材料的力学性能、动态热机械性能、结构与形态、耐热性、熔体流动速率、耐水性和生物降解性等方面的影响。研究发现: 1.增容剂的加入使PLLA/SA共混材料中PLLA和SA的相容性得到了一定程度的改善。 2.SA含量及增容剂与增塑剂含量对共混体系的力学性能有显著的影响,适量的增容剂可以很好地改善PLLA/SA共混体系的相容性,同时适量增塑剂可以提高共混材料的柔韧性。在SA含量为25%,增容剂含量为8%,增塑剂含量为10%时,与原料PLLA相比,共混材料的强度和刚度有所下降,但柔韧性得到了明显改善。 3.动态热力学性能分析表明,在2.00~33.30Hz的频率范围内,SA含量、增容剂含量及增塑剂对材料的储能模量有较大的影响,随着增容剂含量的增加,储能模量降低,Tanδ峰值温度逐渐向低温方向移动;而随着SA含量的增加,共混材料储能模量增加,Tanδ峰值温度移向高温方向,但当SA含量增加到25%以上时,Tanδ峰值温度基本保持恒定;增塑剂的加入大大降低了材料的储能模量,提高了Tanδ峰值。 4.热重分析表明,增塑剂的含量、增容剂的含量和SA含量对共混材料的热分解有影响。增塑剂降低了材料的耐热性;增容剂可以提高共混材料的耐热性;SA含量增加导致共混材料的耐热性小幅下降。共混材料的热降解温度范围较原料PLLA宽,在360℃左右趋于完全降解。 5.SA、增容剂和增塑剂的含量对PLLA/SA共混体系的MFR产生了一定的影响。增容后的不含增塑剂的简单共混体系的MFR均高于未增容体系,且随着SA含量的增加有所增大;在增容剂含量一定(2%)时,增塑后共混体系的MFR高于未增塑体系;SA含量和增塑剂含量一定的情况下,共混体系的MFR随着增容剂含量的增加呈先减小后增大的趋势,且在增容剂含量为8%时达到最小,为3.62g/10min,但仍高于原料PLLA的MFR(2.04g/10min),说明共混材料的流动性较原料PLLA的好,更适合塑料成型加工的要求。 6.SEM分析表明,添加适量的增容剂能有效地改善PLLA/SA共混体系的相容性。随着SA含量的增加,共混体系的相容性变差。 7.耐水性研究发现,随着SA含量的增加,共混材料的吸水率逐渐增大,耐水性降低;随着增容剂含量的增加共混材料的吸水率稍有提高。在增容剂含量较低(2%)时,SA含量为25%的共混材料吸水后的拉伸强度与吸水前相比略有降低,其他SA含量的共混材料吸水后的拉伸强度均有提高;而在SA含量一定时,随着增容剂含量的增加,共混材料吸水后的拉伸强度均下降,但在增容剂含量为8%时下降的程度很小。 8.生物降解性实验表明,SA和增塑剂的加入均使原料PLLA的生物降解性有所提高,但是并未随着他们二者的含量变化呈规律性变化。……   
[关键词]:L-型聚乳酸;醋酸酯淀粉;增容剂;增塑剂;耐水性;动态热机械性能
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:郑州大学2010年