ADR对PLA/PE-g-MA共混体系结构与性能影响
发布时间：2021-08-09 01:15
在聚乳酸/马来酸酐接枝聚乙烯（PLA/PE-g-MA）体系中添加环氧扩链剂ADR进行熔融共混,研究了ADR含量对PLA/PE-g-MA共混体系的熔体扭矩、分子量、微观形貌和力学性能的影响。结果表明:ADR对PLA/PE-g-MA体系具有反应性增容作用,有效改善了体系的界面相容性,使分散相粒径显著减小,材料的韧性明显提高,其断裂伸长率最高可达320%。
【文章来源】：塑料科技. 2016,44(04)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
ADR对PLA的扩链示意图
692016年4月第44卷第4期（总第288期）ADR对PLA/PE-g-MA共混体系结构与性能影响分散于基体中，进而改善了材料的相容性。另外在一定范围内，随着ADR用量的增加，PLA/PE-g-MA/ADR共混物的两相界面越来越模糊，分散相的粒径逐渐减小，材料的相容性逐渐提高。(a)PLA/PE-g-MA(b)PLA/PE-g-MA/ADR(0.6%)(c)PLA/PE-g-MA/ADR(0.8%)(d)PLA/PE-g-MA/ADR(1.0%)(e)PLA/PE-g-MA/ADR(1.2%)(f)PLA/PE-g-MA/ADR(1.4%)▲▲图4ADR用量对PLA/PE-g-MA/ADR共混体系微观形貌的影响Fig.4EffectofADRdosageonthemicrostructureofPLA/PE-g-MA/ADRblends本研究假定分散相粒子为球形或椭球形，然后根据式(1)计算PLA/PE-g-MA/ADR共混体系中PE-g-MA分散相的平均粒径。(1)式(1)中，ni为分散相粒子数目，Di为分散相数均粒径。由式(1)计算得到的分散相平均粒径如表2所示。从表2可以看出，随着ADR用量增加，分散相粒径逐渐减校这是因为ADR用量的增加意味着有更多的环氧基团与PLA和PE-g-MA进行反应，从而增加了反应所形成共聚物PLA-ADR-PE-g-MA的生成量，使基体与分散相之间的黏结力增强，进而改善了共混物的增容效果。2.4力学性能分析纯PLA具有较高的拉伸强度(48.3MPa)，但其断裂伸长率较低(3.8%)。本研究拟将PE-g-MA和ADR添加至PLA中，以期利用ADR对PLA的扩链作用以及PE-g-MA对PLA的增容作用改善材料的综合力学性能，使材料同时具有较高的拉伸强度和断裂伸长率。图5为ADR用量对PLA/PE-g-MA/ADR共混体系断裂伸长率和拉伸强度的影响。从图5可以看出，未添加ADR的PLA/PE-g-MA试样，其断裂伸长率较纯PLA略有增加，而拉伸强度则有所降低，这是由于PLA和PE-g-MA之间仅发生了微弱的化学反应，所生成的共聚物起到一定的内增塑作用。随着ADR的添?
欣┝醋饔茫?鼓艽俳鳳LA和PE-g-MA生成共聚物，即ADR上的环氧基团不仅会与PLA的端羧基反应，还会与PE-g-MA的酸酐基团反应并生成共聚物，从而有效实现PLA/PE-g-MA的反应性增容。200300400500600700812162024(/N·)m/sPLAPLA/ADR(100/1)PLA/PE-g-MAPLA/PE-g-MA/ADR(0.6%)PLA/PE-g-MA/ADR(0.8%)PLA/PE-g-MA/ADR(1.0%)PLA/PE-g-MA/ADR(1.2%)PLA/PE-g-MA/ADR(1.4%)▲▲图1不同ADR用量PLA/PE-g-MA/ADR样品的熔融扭矩曲线Fig.1TorquecurvesofPLA/PE-g-MA/ADRsampleswithdifferentADRdosage▲▲图2ADR对PLA的扩链示意图Fig.2ChainextensionschematicofADRonPLA2.2GPC分析本研究通过GPC测试考察了ADR的扩链作用对共混试样中PLA数均分子量Mn的影响，如图3所示，对应的Mn数据见表1。从表1可以看出，PLA/ADR(100/1)试样中PLA的Mn较纯PLA约增大了一倍，与流变分析的结果相符。这是由于ADR的环氧基团能和PLA的端羧基发生反应，而且一个ADR分子上含有多个环氧基团，因此添加ADR能实现对PLA的扩链[7]，使其分子量明显提升。对于未添加ADR的PLA/PE-g-MA试样，其PLA的Mn并没有因为热降解而降低，反而稍有增加(较纯PLA提高了7%)，这可能是因为PE-g-MA的酸酐基团和PLA的羟基发生了反应。此外，PLA/PE-g-MA/ADR(1.0%)中PLA的Mn增加量(相对于纯PLA)稍大于PLA/ADR(100/1)。这表明ADR不仅对PLA具有扩链作用，还能促使PLA和PE-g-MA生成共聚物PLA-ADR-PE-g-MA；同时还说明在PLA的扩链改性中，环氧基团具有比酸酐基团更高的反应活性，该结果与Abdolrasouli等[16]的研究结果一致。从表1还可看出，随着ADR用量的增加，PLA/PE-g-MA/ADR体系中PLA的Mn依次增大，这表明随着环氧基团数目的增
【参考文献】：
期刊论文
[1]ADR扩链对PLA/PC共混物结构与性能的影响[J]. 程伟鹏,张伟阳,张俊超,陆冲,程树军. 塑料工业. 2015(03)
[2]利用扩链剂对废旧PC改性[J]. 艾娇艳,何元锦,肖舜通. 塑料. 2009(04)
[3]扩链剂在再生PC中的应用研究[J]. 何继辉,陈树喜. 化工新型材料. 2009(02)
[4]PLA/LLDPE共混体系反应性增容研究[J]. 王晓婷,唐颂超,潘泳康,王庆海. 现代塑料加工应用. 2008(03)
本文编号：3331062
【文章来源】：塑料科技. 2016,44(04)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
ADR对PLA的扩链示意图
692016年4月第44卷第4期（总第288期）ADR对PLA/PE-g-MA共混体系结构与性能影响分散于基体中，进而改善了材料的相容性。另外在一定范围内，随着ADR用量的增加，PLA/PE-g-MA/ADR共混物的两相界面越来越模糊，分散相的粒径逐渐减小，材料的相容性逐渐提高。(a)PLA/PE-g-MA(b)PLA/PE-g-MA/ADR(0.6%)(c)PLA/PE-g-MA/ADR(0.8%)(d)PLA/PE-g-MA/ADR(1.0%)(e)PLA/PE-g-MA/ADR(1.2%)(f)PLA/PE-g-MA/ADR(1.4%)▲▲图4ADR用量对PLA/PE-g-MA/ADR共混体系微观形貌的影响Fig.4EffectofADRdosageonthemicrostructureofPLA/PE-g-MA/ADRblends本研究假定分散相粒子为球形或椭球形，然后根据式(1)计算PLA/PE-g-MA/ADR共混体系中PE-g-MA分散相的平均粒径。(1)式(1)中，ni为分散相粒子数目，Di为分散相数均粒径。由式(1)计算得到的分散相平均粒径如表2所示。从表2可以看出，随着ADR用量增加，分散相粒径逐渐减校这是因为ADR用量的增加意味着有更多的环氧基团与PLA和PE-g-MA进行反应，从而增加了反应所形成共聚物PLA-ADR-PE-g-MA的生成量，使基体与分散相之间的黏结力增强，进而改善了共混物的增容效果。2.4力学性能分析纯PLA具有较高的拉伸强度(48.3MPa)，但其断裂伸长率较低(3.8%)。本研究拟将PE-g-MA和ADR添加至PLA中，以期利用ADR对PLA的扩链作用以及PE-g-MA对PLA的增容作用改善材料的综合力学性能，使材料同时具有较高的拉伸强度和断裂伸长率。图5为ADR用量对PLA/PE-g-MA/ADR共混体系断裂伸长率和拉伸强度的影响。从图5可以看出，未添加ADR的PLA/PE-g-MA试样，其断裂伸长率较纯PLA略有增加，而拉伸强度则有所降低，这是由于PLA和PE-g-MA之间仅发生了微弱的化学反应，所生成的共聚物起到一定的内增塑作用。随着ADR的添?
欣┝醋饔茫?鼓艽俳鳳LA和PE-g-MA生成共聚物，即ADR上的环氧基团不仅会与PLA的端羧基反应，还会与PE-g-MA的酸酐基团反应并生成共聚物，从而有效实现PLA/PE-g-MA的反应性增容。200300400500600700812162024(/N·)m/sPLAPLA/ADR(100/1)PLA/PE-g-MAPLA/PE-g-MA/ADR(0.6%)PLA/PE-g-MA/ADR(0.8%)PLA/PE-g-MA/ADR(1.0%)PLA/PE-g-MA/ADR(1.2%)PLA/PE-g-MA/ADR(1.4%)▲▲图1不同ADR用量PLA/PE-g-MA/ADR样品的熔融扭矩曲线Fig.1TorquecurvesofPLA/PE-g-MA/ADRsampleswithdifferentADRdosage▲▲图2ADR对PLA的扩链示意图Fig.2ChainextensionschematicofADRonPLA2.2GPC分析本研究通过GPC测试考察了ADR的扩链作用对共混试样中PLA数均分子量Mn的影响，如图3所示，对应的Mn数据见表1。从表1可以看出，PLA/ADR(100/1)试样中PLA的Mn较纯PLA约增大了一倍，与流变分析的结果相符。这是由于ADR的环氧基团能和PLA的端羧基发生反应，而且一个ADR分子上含有多个环氧基团，因此添加ADR能实现对PLA的扩链[7]，使其分子量明显提升。对于未添加ADR的PLA/PE-g-MA试样，其PLA的Mn并没有因为热降解而降低，反而稍有增加(较纯PLA提高了7%)，这可能是因为PE-g-MA的酸酐基团和PLA的羟基发生了反应。此外，PLA/PE-g-MA/ADR(1.0%)中PLA的Mn增加量(相对于纯PLA)稍大于PLA/ADR(100/1)。这表明ADR不仅对PLA具有扩链作用，还能促使PLA和PE-g-MA生成共聚物PLA-ADR-PE-g-MA；同时还说明在PLA的扩链改性中，环氧基团具有比酸酐基团更高的反应活性，该结果与Abdolrasouli等[16]的研究结果一致。从表1还可看出，随着ADR用量的增加，PLA/PE-g-MA/ADR体系中PLA的Mn依次增大，这表明随着环氧基团数目的增
【参考文献】：
期刊论文
[1]ADR扩链对PLA/PC共混物结构与性能的影响[J]. 程伟鹏,张伟阳,张俊超,陆冲,程树军. 塑料工业. 2015(03)
[2]利用扩链剂对废旧PC改性[J]. 艾娇艳,何元锦,肖舜通. 塑料. 2009(04)
[3]扩链剂在再生PC中的应用研究[J]. 何继辉,陈树喜. 化工新型材料. 2009(02)
[4]PLA/LLDPE共混体系反应性增容研究[J]. 王晓婷,唐颂超,潘泳康,王庆海. 现代塑料加工应用. 2008(03)
本文编号：3331062
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