透明耐热聚乳酸共混材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备聚乳酸(PLLA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)透明共混材料。DSC测试结果表明,共混材料只出现一个玻璃化转变温度,说明PLLA/PMMA共混材料在宏观上不发生相分离。力学性能研究发现,PLLA/PMMA共混材料的弯曲强度、抗冲击强度和拉伸强度均优于纯PLLA及纯PM-MA。Avrami指数表明,PMMA的加入未改变PLLA的成核机理与晶体生长方式,但PLLA的结晶速率降低。PLLA/PMMA共混材料的维卡转变温度随PM-MA含量的增加而提高。还通过热处理法制得半透明高耐热PLLA/PMMA共混材料,并确定了最佳热处理条件。

聚L-乳酸结晶成核剂癸二酸二苯甲酰肼的合成及性能

以癸二酸为原料,经酰化反应得到癸二酰氯,再与苯甲酰肼反应合成得到聚L-乳酸新型成核剂———癸二酸二苯甲酰肼。考察了该成核剂对聚L-乳酸结晶行为和力学性能的影响。结果表明,1%癸二酸二苯甲酰肼在115℃使聚L-乳酸的半结晶时间t1/2从26.5 min缩短到2.7 min;在1℃/min降温速率下结晶温度从105.88℃升高到122.68℃,结晶焓由1.379 J/g提高到30.87 J/g,说明癸二酸二苯甲酰肼对聚L-乳酸有显著的结晶成核作用;力学性能测试表明,低含量癸二酸二苯甲酰肼对聚L-乳酸表现出一定程度的增强。

聚L-乳酸/二氧化硅纳米复合材料的降解性能研究

为了研究乳酸齐聚物接枝改性SiO2(g-SiO2)对聚乳酸降解行为的影响,采用熔融共混法制备得到了聚乳酸/g-SiO2纳米复合材料。重点研究了PLLA/g-SiO2纳米复合材料和PLLA在PBS缓冲溶液中的降解行为,通过其表观形貌观察、吸水率、失重率研究发现g-SiO2能够加速PLLA的降解,并且随着g-SiO2含量的增加,其降解速率明显加快。降解过程的DSC测试显示PLLA/g-SiO2纳米复合材料的Tg随着降解时间的延长而逐渐减小。

辛二酸二苯甲酰肼对聚乳酸结晶的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、流变仪等多种测试方法,研究了有机成核剂辛二酸二苯甲酰肼(BOAD)在聚L-乳酸(PLLA)非等温结晶过程中的作用。研究表明,BOAD是一种高效的PLLA成核剂,能大幅提高PLLA的结晶速率。BOAD在PLLA基体中具有一定溶解性,在熔融共混时溶解进入PLLA熔体,温度降低后,从PLLA基体中析出结晶,为PLLA提供异相晶核。从PLLA中析出的BOAD的晶体形貌与其添加量有关,并且可对BOAD的成核效果产生显著影响。当BOAD含量为0.75%时,从PLLA中析出的BOAD晶体呈树枝状,PLLA在其表面附生结晶,并且与其形成特殊的“枝叶结构”。在该情况下,BOAD的成核效果最佳,PLLA的结晶峰温度最高。

癸二酰二苯甲酰肼对聚L-乳酸/玻璃纤维复合材料结晶性能及力学性能的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了癸二酰二苯甲酰肼(BSAD)成核剂对聚L-乳酸(PLLA)/玻璃纤维(GF)复合材料等温及非等温结晶性能的影响。结合偏光显微镜(POM)观察发现,BSAD可在熔融加工中与PLLA基体形成均相,在冷却过程中,该体系发生相分离,BSAD晶体优先从PLLA熔体中析出,诱导PLLA结晶。等温结晶动力学研究发现,随着BSAD含量提高,PLLA的Avrami指数逐渐减小,表明异相成核增强。在110℃形成的成核剂晶体尺寸较小,可在提高PLLA结晶速率的同时细化晶体尺寸,并改善PLLA/GF复合材料的拉伸、弯曲及冲击性能。