PLA-g-MAH增容改性PLA/PETG共混物的结构与性能

采用熔融法制备聚乳酸接枝马来酸酐(PLA-g-MAH)用于增容改性聚乳酸/聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PLA/PETG)共混物,通过傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能测试,考察了共混物的结构和力学性能。SEM结果显示,加入增容剂PLA-g-MAH后,PLA/PETG共混物两相间的界面明显变得模糊,说明PLA-g-MAH对共混物具有一定的增容作用;增容剂的引入,使共混物的拉伸强度和弯曲模量略有下降,但冲击强度略有提高,断裂伸长率显著提高(PLA的为6.9%,而加入3%增容剂共混物的为21.9%,提高到纯样的3倍左右),表现出良好的性能。

聚醚醚酮共混改性研究进展

综述了聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚四氟乙烯(PTFE)、热致液晶(TLCP)和聚醚砜(PES)等高性能工程塑料的共混改性研究进展,详细探讨了各种PEEK共混物的相容性、结晶行为、微观结构、热行为和力学性能等性能特征。PEEK与PEI在熔融和无定形状态下完全相容,常用于PEEK的结晶行为和微观结构的基础研究;与PTFE、TLCP、PES共混分别是提高PEEK的摩擦磨损性能、加工性能和热稳定性的有效手段。各种共混物的相容性好坏对其结晶行为和微观结构有重要影响,从而影响了共混物的力学性能。在此基础上,对PEEK共混改性领域进一步的研究方向和内容进行了讨论。

P34HB的4HB含量对PLLA/P34HB共混物结构和性能的影响

采用熔融共混方法制备了聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯)(PLLA/P34HB)共混物,其中P34HB的4HB摩尔含量分别为11%与17%。通过扫描电子显微镜、动态力学分析、差示扫描量热仪和力学性能测试,考察了共混物的相容性、熔融行为与力学性能。结果表明,当P34HB组分质量分数为25%以上时,共混物两相玻璃化转变温度(Tg)相互靠近,为部分相容体系,且4HB含量越少,PLLA/P34HB共混物的相容性越好。共混物中PLLA的结晶性能随P34HB含量的增加而降低,且4HB含量越大,由于较差的相容性导致P34HB对PLLA的链段运动能力影响减小,共混物中PLLA结晶性能越好。随P34HB含量的增加,共混物的强度降低,断裂伸长率升高,且4HB含量越大,共混物力学性能由于两相相容性较差而低于4HB含量较低的共混体系。

分布于聚苯乙烯基体相的纳米SiO_2粒子对聚苯乙烯/聚丙烯共混物相粗化的影响

研究了纳米SiO_2粒子选择性分布在聚苯乙烯(PS)基体相时对退火过程中聚苯乙烯/聚丙烯(PS/PP)共混物的形貌粗化行为的影响。结果表明,当纳米SiO_2粒子分散在共混物的PS基体时,可显著抑制共混物的形貌粗化过程,且抑制效果比纳米SiO_2粒子分布在共混物的分散相中时更强;纳米SiO_2粒子分散在PS基体相中时,不会抑制分散相PP分子链的运动,但分散相PP液滴回缩时需要带动PS基体发生形变,PS基体中的粒子网络会大大增加这一过程的阻力,从而抑制PP液滴的回缩;同时,基体中的纳米SiO_2粒子使PP液滴的合并过程变得非常困难。

高强高韧聚乙烯醇导电水凝胶的结构与传感性能

为了制备高强高韧导电水凝胶,采用能与聚乙烯醇(PVA)形成氢键相互作用的单宁酸(TA)为物理交联剂,以丙三醇和水为共溶剂制备得到具有纳米纤维网络结构的PVA/TA有机水凝胶;通过浸泡1 mol/L硝酸银溶液得到金属络合作用和氢键作用协同增强增韧的导电水凝胶。研究结果表明,当PVA和TA质量比为2:3时,水凝胶中TA与银离子能形成强烈的络合作用,进一步增强了TA与PVA分子链间形成的物理交联网络,凝胶内部形成了更为致密的网络结构,从而赋予导电水凝胶优异的力学性能,其强度、模量和韧性相较于未引入TA的PVA水凝胶分别提高了4.5倍、5倍和5倍。该导电水凝胶用于应变传感时,表现出优异的灵敏性(GF=99.4)、极高的线性度(R~2>0.99)和良好的循环稳定性(>500圈)。

电场极化与振荡剪切对聚偏氟乙烯β相形成的影响

通过电场极化、振荡剪切及以上两种外场同时作用于聚偏氟乙烯(PVDF)熔体,借助红外光谱仪对PVDF在外场作用下结晶形成β相的行为进行了研究。结果表明,电场极化作用能促进PVDF极性β相的形成,随着电场强度提高,β相含量逐渐增加。振荡剪切对β相的形成也有一定促进作用,β相含量随振荡频率的提高略有增加;但两种外场的同时作用,却并不表现出协同效果。

聚多巴胺包覆对立构复合聚乳酸支架性能的影响

采用溶液浇铸和粒子沥滤的方法制备立构复合聚乳酸支架,研究了盐酸聚多巴胺溶液浸泡处理不同时间的聚多巴胺包覆立构复合聚乳酸支架的结构与性能。利用差示扫描量热、场发射电子显微镜、X射线光电子能谱分析、液滴形状分析和动态热机械分析研究了盐酸聚多巴胺溶液处理时间对立构复合聚乳酸支架的熔融行为、孔结构、表面元素组成、润湿性和储能模量的影响。结果表明,利用聚多巴胺包覆立构复合聚乳酸支架可以有效提高支架表面的亲水性,当处理时间为20h时,聚多巴胺包覆立构复合聚乳酸支架的水接触角为0°,吸水率为421.8%;同时,在121℃高温下储能模量依然保持在155.3 MPa。

聚乳酸熔体中缠结网络的形成

采用冷冻萃取法制备了不同相对分子质量的部分解缠结聚乳酸试样。通过流变学的方法实时检测了聚乳酸熔体中缠结网络的形成和发展演变过程。结果表明,部分解缠结聚乳酸分子链的缠结过程分为快速穿插阶段和慢速穿插阶段。同时考察了在可控外场作用下缠结网络的形成,结果表明,预剪切和快速熔融会促进分子链缠结网络的形成,而检测频率则对缠结形成没有影响。

一种改进的MoS_2二维纳米片的高效液相剥离方法

报道了一种改进的液相剥离方法以实现MoS_2二维纳米片的高效制备。在MoS_2球磨的过程中引入轻质CaCO_3粒子作为微磨球,引入少量N-甲基吡咯烷酮作分散剂,在400r/min下球磨一定时间得到充分研磨细化的MoS_2纳米粒子。将其与含适量HCl的45%的酒精水溶液充分混合后,再进行高速剪切液相剥离,可实现MoS_2二维纳米片的高效制备。利用纳米粒度仪、AFM、TEM、拉曼光谱等对所制得的MoS_2二维纳米片进行了表征。结果表明,这种改进的球磨结合高速剪切的液相剥离方法可获得的最高产量达54.43mg/mL。

相容剂对尼龙6/乙烯-辛烯嵌段共聚物共混体系结构与性能的影响

利用双螺杆挤出机将尼龙6(PA6)与乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)共混,研究了3种相容剂EVA-g-MAH-1(接枝率1%)、POE-g-MAH-0.6(接枝率0.6%)和POE-g-MAH-1(接枝率)1%及相容剂添加量对体系的结构与性能的影响。结果表明,当POE-g-MAH-0.6添加量高于2%,POE-g-MAH-1添加量高于3%时,共混物的缺口冲击强度大幅度提高。当相容剂为POE-g-MAH-0.6,添加量为5%时,冲击强度达83.0 kJ/m^2,比纯PA6提高了14倍。相容剂的加入对于共混物的强度影响不大。形态分析表明,加入高于2%的POE-g-MAH-0.6时,OBC分散相尺寸明显减小且界面相互作用增强;高冲击强度的样品中基体与弹性体发生了大量塑性变形。

聚乳酸成型加工过程中的熔体粘弹特性和结晶行为调控

聚乳酸(PLA)是目前合成生物可降解高分子材料中应用量最大的品种,可望逐渐部分取代聚烯烃而更广泛应用于各个领域。但PLA树脂结构决定的松弛特性导致其加工过程特殊的黏弹特性,使其熔体强度低、成型工艺特性不稳定并进而导致产品尺寸和性能不稳定。此外,PLA极低的结晶速率,使其在挤出和注射成型等较高冷却速率的实际加工条件下呈无定型态,进一步影响了其加工和使用性能。这些问题已成为PLA更大规模商品化应用的瓶颈。本文从通过调控PLA熔体加工过程的黏弹特性而提高其可加工性出发,综述近年来本课题组在PLA成型加工过程中熔体粘弹特性和结晶行为(结晶速率和结晶结构)调控方面的研究进展。