体积拉伸流变挤出机制备PLA/ABS复合材料及其结构性能研究
发布时间：2021-08-03 02:24
选取聚乳酸（PLA）和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）为研究对象,利用体积拉伸流变挤出机对其进行熔融共混制得了不同配比的PLA/ABS合金。通过力学性能测试分析、微观形貌分析（SEM）、热性能分析（DSC、TG、DTG）、热机械性能分析（DMA）等手段来研究拉伸流场作用对不同配比PLA/ABS合金的微观结构和性能的影响。结果表明,随着合金中ABS的增多,合金的断裂伸长率和冲击强度均出现先增大后减小再增大趋势;SEM表明拉伸流场作用对两相的分散比较均匀,随着ABS的增多依次出现"海-岛"结构、连续相结构、发生相转变并再次出现"海-岛"结构;DSC表明不同配比的PLA/ABS较纯的PLA的冷结晶温度（Tc）显著降低,且随着ABS的增多对应的冷结晶焓逐渐减小,ABS的加入增大了PLA的结晶度且增大幅度先增大后减小;热稳定性分析表明ABS的加入一定程度上增加了合金的耐热性;DMA表明随着ABS含量的增多合金中两相的相容性先由好变差再变好,其中PLA/ABS（30/70）配比的相容性最差。
【文章来源】：塑料工业. 2017,45(10)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
叶片挤出机原理示意
塑料工业2017年含量继续增加，合金的断裂伸长率有所降低，原因可能是在PLA/ABS比例为50/50、30/70时，两相间的界面作用力比较大，相分离比较严重，从而影响宏观上的力学性能。当合金中ABS含量的进一步增加，合金中ABS的组分占主导作用，当合金受到拉伸作用时，作为增韧相的ABS承受了主要的的力，从而使得合金的断裂伸长率又开始增大。图2不同配比PLA/ABS的拉伸强度和断裂伸长率Fig2TensilestrengthandelongationatbreakofPLA/ABSwithdifferentratios图3不同配比的PLA/ABS的冲击性能Fig3TheimpactstrengthofPLA/ABSwithdifferentratios图3是不同配比的PLA/ABS的冲击性能。从图中可以看出，随着不同含量ABS的加入，除了PLA/ABS(30/70)外其他组分合金的冲击强度是增加的。当PLA/ABS为70/30时，合金的冲击强度为7.1kJ/m2，较纯的PLA提升70.9%，随着ABS含量的继续增加，冲击强度有减小趋势，30/70组分的最小，甚至低于纯PLA的，原因是此配比两相分离最为严重，即与断裂伸长率的变化趋势原因一致。2.2PLA/ABS复合材料SEM分析图4是不同配比的PLA/ABS的扫描电镜图片。图4b中ABS以分散相分散在基体相PLA中，形成典型的“海－岛”结构，可以看出两相分离较为严重，但同时不难看到，在拉伸流场作用下ABS在PLA中的分散比较均匀，未看到明显团聚现象。随着ABS含量的增加，如图4c、4d所示，ABS逐渐形成连续相，即合金中两相均以连续相存在，而且可以看到图4c中相分离情况较图4d中有所改观，这与该组分的合金在宏观力学性能上表现较好相一致。当ABS组a－PLAb－PLA/ABS(90/10)c－PLA/ABS(70/30)d－PLA/ABS(50/50)e－PLA/ABS(30/70)f－PLA/ABS(10/90)图4不同配比的PLA/ABS的SEMFig4SEMsofPLA/ABSwithdifferentratios分进一步增
塑料工业2017年含量继续增加，合金的断裂伸长率有所降低，原因可能是在PLA/ABS比例为50/50、30/70时，两相间的界面作用力比较大，相分离比较严重，从而影响宏观上的力学性能。当合金中ABS含量的进一步增加，合金中ABS的组分占主导作用，当合金受到拉伸作用时，作为增韧相的ABS承受了主要的的力，从而使得合金的断裂伸长率又开始增大。图2不同配比PLA/ABS的拉伸强度和断裂伸长率Fig2TensilestrengthandelongationatbreakofPLA/ABSwithdifferentratios图3不同配比的PLA/ABS的冲击性能Fig3TheimpactstrengthofPLA/ABSwithdifferentratios图3是不同配比的PLA/ABS的冲击性能。从图中可以看出，随着不同含量ABS的加入，除了PLA/ABS(30/70)外其他组分合金的冲击强度是增加的。当PLA/ABS为70/30时，合金的冲击强度为7.1kJ/m2，较纯的PLA提升70.9%，随着ABS含量的继续增加，冲击强度有减小趋势，30/70组分的最小，甚至低于纯PLA的，原因是此配比两相分离最为严重，即与断裂伸长率的变化趋势原因一致。2.2PLA/ABS复合材料SEM分析图4是不同配比的PLA/ABS的扫描电镜图片。图4b中ABS以分散相分散在基体相PLA中，形成典型的“海－岛”结构，可以看出两相分离较为严重，但同时不难看到，在拉伸流场作用下ABS在PLA中的分散比较均匀，未看到明显团聚现象。随着ABS含量的增加，如图4c、4d所示，ABS逐渐形成连续相，即合金中两相均以连续相存在，而且可以看到图4c中相分离情况较图4d中有所改观，这与该组分的合金在宏观力学性能上表现较好相一致。当ABS组a－PLAb－PLA/ABS(90/10)c－PLA/ABS(70/30)d－PLA/ABS(50/50)e－PLA/ABS(30/70)f－PLA/ABS(10/90)图4不同配比的PLA/ABS的SEMFig4SEMsofPLA/ABSwithdifferentratios分进一步增
【参考文献】：
期刊论文
[1]抗冲改性剂改性聚乳酸的研究进展[J]. 任淑英. 塑料助剂. 2015(03)
[2]ABS增韧PLA生物降解材料的制备与性能研究[J]. 扈蓉,陈丽琼,黄开胜,李思源,姚婷婷,王欣. 塑料科技. 2013(08)
[3]ABS高胶粉增韧PLA合金材料的研究[J]. 孟涛,潘礼存,杨淳,尤伟,韩克清,袁象恺,余木火. 塑料工业. 2012(02)
[4]测试方法对聚合物玻璃化温度的影响[J]. 李健丰,徐亚娟. 塑料科技. 2009(02)
本文编号：3318735
【文章来源】：塑料工业. 2017,45(10)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
叶片挤出机原理示意
塑料工业2017年含量继续增加，合金的断裂伸长率有所降低，原因可能是在PLA/ABS比例为50/50、30/70时，两相间的界面作用力比较大，相分离比较严重，从而影响宏观上的力学性能。当合金中ABS含量的进一步增加，合金中ABS的组分占主导作用，当合金受到拉伸作用时，作为增韧相的ABS承受了主要的的力，从而使得合金的断裂伸长率又开始增大。图2不同配比PLA/ABS的拉伸强度和断裂伸长率Fig2TensilestrengthandelongationatbreakofPLA/ABSwithdifferentratios图3不同配比的PLA/ABS的冲击性能Fig3TheimpactstrengthofPLA/ABSwithdifferentratios图3是不同配比的PLA/ABS的冲击性能。从图中可以看出，随着不同含量ABS的加入，除了PLA/ABS(30/70)外其他组分合金的冲击强度是增加的。当PLA/ABS为70/30时，合金的冲击强度为7.1kJ/m2，较纯的PLA提升70.9%，随着ABS含量的继续增加，冲击强度有减小趋势，30/70组分的最小，甚至低于纯PLA的，原因是此配比两相分离最为严重，即与断裂伸长率的变化趋势原因一致。2.2PLA/ABS复合材料SEM分析图4是不同配比的PLA/ABS的扫描电镜图片。图4b中ABS以分散相分散在基体相PLA中，形成典型的“海－岛”结构，可以看出两相分离较为严重，但同时不难看到，在拉伸流场作用下ABS在PLA中的分散比较均匀，未看到明显团聚现象。随着ABS含量的增加，如图4c、4d所示，ABS逐渐形成连续相，即合金中两相均以连续相存在，而且可以看到图4c中相分离情况较图4d中有所改观，这与该组分的合金在宏观力学性能上表现较好相一致。当ABS组a－PLAb－PLA/ABS(90/10)c－PLA/ABS(70/30)d－PLA/ABS(50/50)e－PLA/ABS(30/70)f－PLA/ABS(10/90)图4不同配比的PLA/ABS的SEMFig4SEMsofPLA/ABSwithdifferentratios分进一步增
塑料工业2017年含量继续增加，合金的断裂伸长率有所降低，原因可能是在PLA/ABS比例为50/50、30/70时，两相间的界面作用力比较大，相分离比较严重，从而影响宏观上的力学性能。当合金中ABS含量的进一步增加，合金中ABS的组分占主导作用，当合金受到拉伸作用时，作为增韧相的ABS承受了主要的的力，从而使得合金的断裂伸长率又开始增大。图2不同配比PLA/ABS的拉伸强度和断裂伸长率Fig2TensilestrengthandelongationatbreakofPLA/ABSwithdifferentratios图3不同配比的PLA/ABS的冲击性能Fig3TheimpactstrengthofPLA/ABSwithdifferentratios图3是不同配比的PLA/ABS的冲击性能。从图中可以看出，随着不同含量ABS的加入，除了PLA/ABS(30/70)外其他组分合金的冲击强度是增加的。当PLA/ABS为70/30时，合金的冲击强度为7.1kJ/m2，较纯的PLA提升70.9%，随着ABS含量的继续增加，冲击强度有减小趋势，30/70组分的最小，甚至低于纯PLA的，原因是此配比两相分离最为严重，即与断裂伸长率的变化趋势原因一致。2.2PLA/ABS复合材料SEM分析图4是不同配比的PLA/ABS的扫描电镜图片。图4b中ABS以分散相分散在基体相PLA中，形成典型的“海－岛”结构，可以看出两相分离较为严重，但同时不难看到，在拉伸流场作用下ABS在PLA中的分散比较均匀，未看到明显团聚现象。随着ABS含量的增加，如图4c、4d所示，ABS逐渐形成连续相，即合金中两相均以连续相存在，而且可以看到图4c中相分离情况较图4d中有所改观，这与该组分的合金在宏观力学性能上表现较好相一致。当ABS组a－PLAb－PLA/ABS(90/10)c－PLA/ABS(70/30)d－PLA/ABS(50/50)e－PLA/ABS(30/70)f－PLA/ABS(10/90)图4不同配比的PLA/ABS的SEMFig4SEMsofPLA/ABSwithdifferentratios分进一步增
【参考文献】：
期刊论文
[1]抗冲改性剂改性聚乳酸的研究进展[J]. 任淑英. 塑料助剂. 2015(03)
[2]ABS增韧PLA生物降解材料的制备与性能研究[J]. 扈蓉,陈丽琼,黄开胜,李思源,姚婷婷,王欣. 塑料科技. 2013(08)
[3]ABS高胶粉增韧PLA合金材料的研究[J]. 孟涛,潘礼存,杨淳,尤伟,韩克清,袁象恺,余木火. 塑料工业. 2012(02)
[4]测试方法对聚合物玻璃化温度的影响[J]. 李健丰,徐亚娟. 塑料科技. 2009(02)
本文编号：3318735
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