PLLA/PBAT单轴拉共混膜的力学性能及气体透过性
发布时间：2021-12-31 21:13
目的研究单轴拉伸聚乳酸/聚对苯二甲酸丁二酯（PLLA/PBAT）共混薄膜的热学、力学和气体透过性能。方法通过双螺杆熔融挤出后再进行单轴拉伸,制备出不同共混比例的无定型PLLA/PBAT共混薄膜材料,并对其热学、力学和气体透过性进行研究。结果 PLLA和PBAT是个完全不相容的共混体系,PBAT的添加加速了PLLA的冷结晶速度,改善了单轴拉伸PLLA薄膜的纵向和横向的柔韧性,最大断裂伸长率可达29%。提高了气体透过性和CO2/O2选择透过性,CO2/O2透过比相对于纯PLLA的3.8提高到7.6。结论柔性PBAT的添加改善了PLLA的刚性,提高了材料的柔韧性,PBAT对CO2有较好的吸附性和扩散性,提高了材料的CO2透过量和CO2/O2选择透过性能。
【文章来源】：包装工程. 2017,38(13)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
PLLA和PLLA/PBAT复合膜的DSC降温曲线
廴诜濉?2.3PLLA/PBAT共混膜的力学性能分析PBAT材料是一种柔韧性较好的聚合物，与脆性PLLA共混成型时有利于提高PLLA的柔韧性。实验将PLLA和PBAT通过不同比例共混后经过双螺杆挤出并进一步单轴拉伸后成膜。PLLA和PLLA/PBAT薄膜的弹性模量、屈服强度和断裂伸长率等力学参数见表3。薄膜材料是有一定的拉伸方向的取向单轴拉伸膜，对拉伸纵向和横向方向力学性能都进行了测试分析。纵向拉伸试验是指沿材料拉伸取向方向进行施力，而横向拉伸试验则是在与取向垂直的方向施力。从表3中可看出，PLLA纵向拉伸的弹性模量高达图2PLLA和PLLA/PBAT复合膜的MDSC升温曲线Fig.2MDSCheatingscanofPLLAandPLLA/PBATblendfilms1249MPa，约是横向拉伸的2倍。添加柔性PBAT时，PLLA的2个方向的弹性模量均下降，且随着PBAT。含量的增加而急剧减少，说明PBAT的添加增加了PLLA的柔性。与PLLA的拉伸行为相似，PLLA/PBAT共混材料的取向方向的弹性模量大于取向垂直方向，说明材料的取向有利于提高材料的刚性。
蚉BAT是不相容体系，见图1b。由表1知，PLLA的冷结晶峰出现在114.1℃，当添加PBAT时其冷结晶峰降低到99℃左右。随着PBAT的含量的增加，冷结晶温度（tcc）几乎不再变化，说明PBAT对PLLA起到了稀释作用。这个结果也说明，在冷却过程中PLLA在10℃/min的降温速度下未能充分结晶，在其随后的升温过程中又开始冷结晶。PBAT的结晶焓很小，升温过程中PBAT的熔融峰与PLLA的结晶峰重合，未能明显地观察到，而PLLA的熔融峰均出现在170℃左右，结晶度在7%～12%范围内略微波动，变化很小，说明PLLA和PBAT是个非相容体系。图1PLLA和PLLA/PBAT复合膜的DSC降温曲线和随后的升温曲线Fig.1DSCcoolingandheatingscansofPLLAandPLLA/PBATblendfilms表1PLLA和PLLA/PBAT共混薄膜的DSC降温和升温过程中的热学参数Tab.1ThermalcharacteristicsofPLLAandPLLA/PBATblendfilmonDSCcoolingandheatingscans样品降温过程升温过程PBATPLLAPLLAtc1/℃Hc1/(J·g1)tc2/℃Hc2/(J·g1)tg/℃tcc/℃Hcc/(J·g1)tm/℃Hm/(J·g1)Xc/%PLLA——95.33.559.9114.135.8170.042.47.1PLLA/PBAT(10)24.58.194.53.660.799.130.0168.538.08.6PLLA/PBAT(20)27.511.191.32.661.299.029.4168.036.87.9PLLA/PBAT(30)31.812.291.22.161.098.526.3168.037.612.1注：Tc1,Hc1为PBAT的结晶和熔融焓；Tc2,Hc2为PLLAT的结晶和熔融焓，升温过程只有PLLA热力学参数2.2调制差式扫描量热分析利用MDSCPLLA对PLLA/PBAT共混薄膜本体的热学性能进行分析，其热学参数见表2。MDSC较传统的DSC相比，可以提供“总热流”，同时把“总热流”分为与热容相关的可逆热流和动力学相关的不可逆热流。在可逆热流曲线中可以更加?
【参考文献】：
期刊论文
[1]物理老化过程对聚乳酸阻隔性能的影响[J]. 于振菲,王羽,梁晓红,孙文秀,靳烨,董同力嘎. 高分子材料科学与工程. 2015(09)
[2]聚乳酸薄膜表面SiOx层的制备与阻隔性研究[J]. 张新林,许文才,王正铎,霍俐霞. 中国印刷与包装研究. 2010(05)
本文编号：3560987
【文章来源】：包装工程. 2017,38(13)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
PLLA和PLLA/PBAT复合膜的DSC降温曲线
廴诜濉?2.3PLLA/PBAT共混膜的力学性能分析PBAT材料是一种柔韧性较好的聚合物，与脆性PLLA共混成型时有利于提高PLLA的柔韧性。实验将PLLA和PBAT通过不同比例共混后经过双螺杆挤出并进一步单轴拉伸后成膜。PLLA和PLLA/PBAT薄膜的弹性模量、屈服强度和断裂伸长率等力学参数见表3。薄膜材料是有一定的拉伸方向的取向单轴拉伸膜，对拉伸纵向和横向方向力学性能都进行了测试分析。纵向拉伸试验是指沿材料拉伸取向方向进行施力，而横向拉伸试验则是在与取向垂直的方向施力。从表3中可看出，PLLA纵向拉伸的弹性模量高达图2PLLA和PLLA/PBAT复合膜的MDSC升温曲线Fig.2MDSCheatingscanofPLLAandPLLA/PBATblendfilms1249MPa，约是横向拉伸的2倍。添加柔性PBAT时，PLLA的2个方向的弹性模量均下降，且随着PBAT。含量的增加而急剧减少，说明PBAT的添加增加了PLLA的柔性。与PLLA的拉伸行为相似，PLLA/PBAT共混材料的取向方向的弹性模量大于取向垂直方向，说明材料的取向有利于提高材料的刚性。
蚉BAT是不相容体系，见图1b。由表1知，PLLA的冷结晶峰出现在114.1℃，当添加PBAT时其冷结晶峰降低到99℃左右。随着PBAT的含量的增加，冷结晶温度（tcc）几乎不再变化，说明PBAT对PLLA起到了稀释作用。这个结果也说明，在冷却过程中PLLA在10℃/min的降温速度下未能充分结晶，在其随后的升温过程中又开始冷结晶。PBAT的结晶焓很小，升温过程中PBAT的熔融峰与PLLA的结晶峰重合，未能明显地观察到，而PLLA的熔融峰均出现在170℃左右，结晶度在7%～12%范围内略微波动，变化很小，说明PLLA和PBAT是个非相容体系。图1PLLA和PLLA/PBAT复合膜的DSC降温曲线和随后的升温曲线Fig.1DSCcoolingandheatingscansofPLLAandPLLA/PBATblendfilms表1PLLA和PLLA/PBAT共混薄膜的DSC降温和升温过程中的热学参数Tab.1ThermalcharacteristicsofPLLAandPLLA/PBATblendfilmonDSCcoolingandheatingscans样品降温过程升温过程PBATPLLAPLLAtc1/℃Hc1/(J·g1)tc2/℃Hc2/(J·g1)tg/℃tcc/℃Hcc/(J·g1)tm/℃Hm/(J·g1)Xc/%PLLA——95.33.559.9114.135.8170.042.47.1PLLA/PBAT(10)24.58.194.53.660.799.130.0168.538.08.6PLLA/PBAT(20)27.511.191.32.661.299.029.4168.036.87.9PLLA/PBAT(30)31.812.291.22.161.098.526.3168.037.612.1注：Tc1,Hc1为PBAT的结晶和熔融焓；Tc2,Hc2为PLLAT的结晶和熔融焓，升温过程只有PLLA热力学参数2.2调制差式扫描量热分析利用MDSCPLLA对PLLA/PBAT共混薄膜本体的热学性能进行分析，其热学参数见表2。MDSC较传统的DSC相比，可以提供“总热流”，同时把“总热流”分为与热容相关的可逆热流和动力学相关的不可逆热流。在可逆热流曲线中可以更加?
【参考文献】：
期刊论文
[1]物理老化过程对聚乳酸阻隔性能的影响[J]. 于振菲,王羽,梁晓红,孙文秀,靳烨,董同力嘎. 高分子材料科学与工程. 2015(09)
[2]聚乳酸薄膜表面SiOx层的制备与阻隔性研究[J]. 张新林,许文才,王正铎,霍俐霞. 中国印刷与包装研究. 2010(05)
本文编号：3560987
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