蒙脱土改性聚碳酸亚丙酯基纳米复合材料的研究

发布时间：2018-03-07 20:33

  本文选题：聚碳酸亚丙酯　切入点：蒙脱土　出处：《湖南工业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：聚碳酸亚丙酯(PPC)作为二氧化碳(CO2)与环氧丙烷(PO)交替共聚的产物,以其优良的韧性、可降解性及生物相容性等特点,获得了广泛的关注。在实际应用中,PPC因存在熔体黏度过大、热稳定性和机械强度较差等问题,导致其应用范围受限。为此,本文拟以PPC作为主基材,选用两种有机改性的蒙脱土(MMT-DK2,MMT-DK5)和聚乳酸(PLA),制备了PPC/MMT及PPC/PLA/MMT纳米复合材料,以期达到改善PPC的热稳定性和机械强度的目的。本文通过测试三种工业化的PPC以确定合适的主基材。结果表明:DOW PPC和SABIC PPC的碳酸酯基团含量极低,且过低的碳酸酯基团含量致使PPC难以降解。因此DOW PPC和SABIC PPC不符合绿色环保的要求,可以确定天冠PPC为最合适的主基材。进一步研究表明:天冠PPC的玻璃化转变温度(Tg)为30.6℃,且当温度高于110℃时天冠PPC将出现热失重。此外天冠PPC在140~170℃温度范围内,流变样条均较正常。这可以确定天冠PPC的加工温度为140~170℃。采用天冠PPC和两种MMT制备了PPC/MMT纳米复合材料。结果表明这两种PPC/MMT纳米复合材料均为纳米插层结构。其中PPC在MMT-DK2片层中的插层效果更好。此外MMT的添加还提高了PPC的热稳定性和机械强度,并降低了PPC的熔体黏度,但断裂伸长率却急速下降。综合上述测试结果,添加4wt%MMT-DK2的PPC/MMT纳米复合材料的综合性能最佳。采用天冠PPC、MMT-DK2和PLA制备了PPC/PLA/MMT纳米复合材料。结果表明:PPC/PLA/MMT纳米复合材料是“海-岛”结构。随着纳米复合材料中PLA的添加,纳米复合材料的热稳定性、机械强度及流变性能均得到改善。其中PLA含量为40wt%时,PPC/PLA/MMT纳米复合材料综合性能最好。
[Abstract]:Polypropylene carbonate (PPC), as a product of alternative copolymerization of carbon dioxide (CO _ 2) and propylene oxide (PO), has gained wide attention due to its excellent toughness, degradability and biocompatibility. Because of the poor thermal stability and mechanical strength, PPC/MMT and PPC/PLA/MMT nanocomposites were prepared by using PPC as the main substrate, two kinds of organic modified montmorillonite (MMT-DK2OMMT-DK5) and polylactic acid (PLA). In order to improve the thermal stability and mechanical strength of PPC, three kinds of industrialized PPC were tested to determine the suitable main substrates. The results showed that the content of carbonates in PPC and SABIC PPC was very low. Therefore, DOW PPC and SABIC PPC do not meet the requirements of green environment, so it can be determined that Tianguan PPC is the most suitable main substrate. Further study shows that the vitrification transition temperature of Tianguan PPC is 30.6 鈩，

本文编号：1580848