论文部分内容阅读
聚乳酸(PLA)是一种热塑性脂肪族聚酯,可完全生物降解,具有良好的生物相容性、力学性能,但PLA制品脆性大、缺乏弹性和韧性、抗冲击性能和热加工稳定性差、降解周期长且难以控制,因此应用受限。需要对聚乳酸进行改性,才能适应更多领域的应用需求。可全降解高分子材料己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PBAT),具有优异的抗冲击性能,韧性很大,生物相容性和生物降解性良好,本课题选择PBAT与PLA进行熔融共混制备PLA/PBAT复合材料来提高PLA的韧性并保证降解性能。另外针对PLA与PBAT的相容性问题,对复合材料进行增容改性,以进一步提高复合材料的力学性能。主要工作及结论如下:(1)采用双螺杆挤出造粒和注塑成型试样的方法,通过熔融共混制备不同含量PBAT的PLA/PBAT复合材料试样。结果表明,PBAT的加入改善了复合材料试样的韧性,拉伸断裂伸长率和抗冲击强度得到提高。(2)选择PBAT含量为15%时,添加聚乙二醇(PEG400)对PLA/PBAT复合材料进行改性,制备PEG400改性复合材料试样;另外,分别研究了乙酰基柠檬酸三丁酯(ATBC)和AX8900两种添加剂对PLA/PBAT试样的影响。结果表明,PEG400改性试样的塑性和韧性都大幅度提高。当PEG400添加量为2%时,PEG400改性试样的拉伸断裂伸长率和抗冲击强度最大,综合力学性能最佳;通过SEM扫描电镜观测和DSC测试分析可以获知,添加PEG400可改善PLA/PBAT复合材料的相容性。(3)将制备的PLA/PBAT复合材料试样进行堆肥降解6个月,PEG4000改性复合材料试样分别采用堆肥和土埋降解6个月后,通过力学性能测试和降解失重率测算,得出PLA/PBAT试样的降解性能随着PBAT添加量增加而略有下降;PEG400改性试样的降解性能随着PEG400添加量增加而提高,说明PEG400的加入在一定程度上加快了复合材料试样的降解。本文将堆肥法和土埋法进行对比,复合材料试样的堆肥降解性能更好;另外,PLA/PBAT试样及PEG400改性试样在自然状态下都能满足使用性能要求。综合分析比较制备的复合材料试样降解前后的性能变化,得出当PBAT添加量为15%,PEG400添加量为2%时,PEG400改性试样的力学性能和降解性能最佳。