ACR增韧聚乳酸及耐水解稳定性研究

来源 :长春工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huashaosile
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聚乳酸(PLA)材料具有力学性能优异、可加工性强、生物降解等优点,成为替代石油基塑料的理想材料,其研究和应用已成为高分子科学领域的热点。然而韧性差和易水解的缺点极大阻碍了PLA广泛应用,尤其是储存、运输和使用过程中的水解降解会使PLA分子链断裂,导致制品力学性能下降。所以对PLA进行增韧和耐水解改性具有非常重要的意义。本论文采用丙烯酸酯类增韧剂(ACR)对PLA进行增韧。在此基础上,协同加入扩链剂对PLA进行耐水解改性。考察了聚碳化二亚胺(PCDI)和1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDE)作为扩链剂对PLA/ACR共混物的各项性能的影响。实验研究结果如下:1.扩链剂的加入提高了材料韧性,降低了MFR值和端羧基含量,PCDI和BDE扩链剂的最优用量分别为1.8 wt%和1.0 wt%。PCDI 1.8的冲击强度达到133.87 J/m,断裂伸长率为67.52%,MFR值为6.8 g/10min,端羧基含量下降到10.31 mol/t;BDE1.0的冲击强度高达219.8 J/m,断裂伸长率提高到63.57%,MFR值降低到8.0 g/10min,端羧基剩余量达到33.01 mol/t。2.水解降解测试结果表明,A10、PCDI 1.8和BDE 1.0样品完全降解所需时间分别为896天、1533天和1228天。水解60天后,拉伸强度下降率分别为34.55%、19.69%和28.01%。与A10样品相比PCDI 1.8和BDE 1.0样品完全降解所需要的时间更长,拉伸强度下降率小,耐水解性能提高。3.对水解后样品的热性质研究发现,PCDI 1.8样品的Tcc随水解降解时间变化较小,受水解侵蚀影响较小;BDE 1.0样品的Tg降低至52.62℃。水解环境提高了样品结晶度,随着水解时间的延长样品的Tg、Tcc和Xc值先升高后降低。4.跟踪水解后样品的端羧基剩余含量发现,水解60天后,A10、PCDI 1.8和BDE 1.0样品的端羧基含量分别升高了27.45 mol/t、15.14 mol/t和13.44 mol/t。PCDI 1.8和BDE 1.0样品的端羧基剩余含量升高较少且始终低于A10的端羧基剩余含量。表明扩链剂的加入对水解降解有延迟作用。
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