聚乳酸增韧体系及其加工特性研究

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聚乳酸强度很高,但是韧性比较差,为了改善它的韧性扩大其使用范围,需要进行增韧改性。本文通过使用特殊增塑剂与可降解类弹性体来增韧改性聚乳酸,得到了较好的增韧效果,并分析了PLA/PBAT增韧体系的加工特性,指导商业化产品Naturalshield薄膜的生产加工。  选择PEG6000与丙交酯开环聚合,得到的PLA-PEG-PLA三嵌段共聚物(PEGLA),再将它以不同比例与PLA熔融共混。得到的材料经析出测试发现,PEGLA的析出率要远低于纯PEG;力学测试表明增塑剂添加量在15%及以上时可以发挥很好的增韧作用,低于10%时材料还是脆性的;电镜观察增塑后PLA断面,发现无分散相存在,说明该增塑剂与PLA的相容性较好。  选择聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)作为弹性体增韧剂改性PLA,并与PLA/PBAT/PEGLA增韧体系相比较。结果表明,PLA/PBAT增韧效果很好,但是界面相容性比较差,增韧程度有一定的局限性;PEGLA与PBAT协同增韧的效果要远比使用单一的增韧方式更好,且更节省成本:1%的PBAT以及9%的PEGLA就可以达到15%的PBAT对PLA的增韧效果,两者配比在1∶1时增韧效果最佳;PEGLA对PBAT/PLA具有一定的增容效果,但存在一个最佳值。  研究了一个较为成熟的PLA增韧体系(PLA/PBAT/ADR)的流变行为,以期指导成型加工。结果发现,PBAT含量增加会使共混物的熔体粘度下降,而添加ADR会使粘度升高;ADR含量在0.3%时体系的扭矩最为平稳;当ADR添加量超过5%时,体系中开始产生交联,对成型加工不利。
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