多元酸对聚乳酸复合材料性能的影响研究

发布时间：2020-02-26 06:38

【摘要】：聚乳酸(PLA)作为一种新型绿色生物可降解高分子材料,可以来自再生植物,与我们日常所用传统塑料相比,拥有较好的生物相容性及优异的力学性能。可是聚乳酸的质地比较脆和结晶速率慢使它的广泛应用受到了影响,因此,对它的性能进行改进非常有必要。本文分别采用玉米淀粉、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯以及多元酸对PLA进行共混改性,通过双螺杆挤出机制备了一系列PLA复合材料,主要探讨不同含量多元酸(PHA)与PLA复合材料性能的关系。选用旋转流变仪与扫描电镜(SEM)分析了PHA对PLA复合材料流变特性和相形貌的影响;利用热失重分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)、简支梁冲击试验机和电子万能试验机等相关仪器分析PHA对PLA复合材料的热力学性能影响。对于PLA/淀粉-PHA复合体系,流变性能测试与SEM断面形貌结果表明,熔融状态下的PLA/淀粉材料呈现出假塑性流体行为,淀粉在PLA基体中颗粒大小不一,分散不均匀,易产生团聚,加入PHA会使得PLA/淀粉的储能模量(G′)、损耗模量(G″)和复数黏度(η*)都明显增大,淀粉能够更好的分散、包覆于PLA中,复合材料断面表面粗糙,PLA与淀粉的相容性得到了提高;从TG和DSC测试的结果可知,适量PHA既使该材料热稳定性提高,又对PLA的结晶有促进作用;从力学性能的测试数据可知,PHA有助于使PLA复合体系韧性得到改善。对于PLA/PBAT-PHA复合体系,流变性能测试与SEM断面形貌结果表明,适量PHA,使PLA/PBAT的G′、G″和η*都升高,PLA/PBAT复合体系因为添加PHA使得两相间作用力增加、对两相增容效果比较好;TG和DSC测试结果说明,加入适量PHA可以提高PLA/PBAT材料的热稳定性和结晶度,当其质量百分比为1.5wt%时,则该材料热稳定性与结晶度都有一定的增加;从力学性能的测试数据可以看出,PHA能改善PLA/PBAT复合体系的韧性。对于PLA/淀粉/PBAT-PHA复合体系,由流变性能测试与SEM微观形貌结果可知,PHA添加后,PLA/淀粉/PBAT的G′、G″和η*都显著增大,改善了PLA与淀粉、PBAT之间的相容性;TG测试结果显示,PHA显著增加PLA/淀粉/PBAT体系热稳定性;DSC测试结果表明,PHA可以促进PLA的结晶;由力学性能测试结果可知,PHA在一定程度上提高了PLA/淀粉/PBAT材料的韧性,当PHA的添加量为1.5wt%时,该材料拥有较好的综合性能。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB33

【参考文献】