氯化聚丙撑碳酸酯增容聚丙撑碳酸酯/秸秆粉复合材料的制备及性能
发布时间：2021-08-19 09:09
聚丙撑碳酸酯（PPC）是一种新型热塑性生物降解材料,但其热性能及力学性能较差,应用受到限制。以秸秆粉这种农作物副产品作为增强体改性PPC,既可以提高PPC的力学性能同时又可开发利用秸秆资源。氯化聚丙撑碳酸酯（CPPC）是聚丙撑碳酸酯（PPC）经过氯化得到的,对天然纤维表面具有良好的浸润性和粘结性。本文以CPPC为增容剂,通过熔融共混法制备了PPC/秸秆粉复合材料。采用扫描电子显微镜（SEM）、拉伸实验、动态力学性能测试（DMA）及转矩流变仪对复合材料的结构及性能进行了表征,重点考察了CPPC的添加量对复合材料力学和流变性能的影响。结果表明,当CPPC质量分数为1.8%时,可使添加质量分数为30%秸秆粉的PPC复合材料拉伸强度提高38%,模量提高30%。同时,CPPC的引入使复合材料的粘度下降,改善了PPC/秸秆粉复合材料的加工性能。因此,作为增容剂的CPPC为制备高性能PPC/天然纤维复合材料提供了新的解决办法。
【文章来源】：应用化学. 2017,34(07)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
不同CPPC组分对PPC/秸秆粉拉伸强度影响
察到的形貌结构。当添加CPPC的组分时，秸秆在PPC基体中界面结合缝隙减小，进一步说明CPPC的良好增容效果。图2不同共混材料m(PPC)∶m(秸秆粉)∶m(CPPC)=70∶30∶0(A，C)或1．8(B，D)断面的SEM照片Fig．2Cross-sectionalSEMimagesofcompositesPPC/Straw(A，C)andPPC/Straw/1．8%CPPC(B，D)2．3动态力学分析图3A为PPC/秸秆粉复合材料的储能模量-温度曲线。与PPC相比，PPC/秸秆粉复合材料的储能模量有了很大程度的提高，这可能是由于秸秆粉具有较大的长径比，故使材料的刚性增加，这与之前测得拉伸模量结果一致。此外，PPC的储能模量保持在2000MPa时的温度为29℃，而PPC/秸秆粉复合材料的温度为35℃，这说明复合材料的热稳定性有一定提高。图3B为PPC/秸秆粉复合材料的损耗角正切-温度的力学松弛谱图。PPC在39℃左右出现一个损耗峰，而PPC/秸秆粉的损耗峰则出现在43℃。随着CPPC组分的添加，复合材料的玻璃化转变温度继续向高温区偏移，这是由于PPC与秸秆粉两相界面粘结性增加，秸秆粉对PPC分子热运动的束缚进一步加强。图3PPC及不同共混体系的DMA结果Fig．3DMAresultsofPPAanddifferentblends2．4流动性能图4A是PPC/秸秆粉复合材料在150℃条件下测试的储能模量和损耗模量-振荡频率曲线。结果表明，PPC的储能模量G'和损耗模量G″在频率为9rad/s附近有一个交点，而PPC/秸秆粉复合材料的交点在频率为100rad/s附近，因而PPC/秸秆粉复合材料可以适应更宽的加工条件。不同CPPC含量对复合材料熔体粘度的影响如图4B所示。PPC本身基体复数粘度较低，而PPC/秸秆粉复合材料的复数粘746应用化学第34卷
察到的形貌结构。当添加CPPC的组分时，秸秆在PPC基体中界面结合缝隙减小，进一步说明CPPC的良好增容效果。图2不同共混材料m(PPC)∶m(秸秆粉)∶m(CPPC)=70∶30∶0(A，C)或1．8(B，D)断面的SEM照片Fig．2Cross-sectionalSEMimagesofcompositesPPC/Straw(A，C)andPPC/Straw/1．8%CPPC(B，D)2．3动态力学分析图3A为PPC/秸秆粉复合材料的储能模量-温度曲线。与PPC相比，PPC/秸秆粉复合材料的储能模量有了很大程度的提高，这可能是由于秸秆粉具有较大的长径比，故使材料的刚性增加，这与之前测得拉伸模量结果一致。此外，PPC的储能模量保持在2000MPa时的温度为29℃，而PPC/秸秆粉复合材料的温度为35℃，这说明复合材料的热稳定性有一定提高。图3B为PPC/秸秆粉复合材料的损耗角正切-温度的力学松弛谱图。PPC在39℃左右出现一个损耗峰，而PPC/秸秆粉的损耗峰则出现在43℃。随着CPPC组分的添加，复合材料的玻璃化转变温度继续向高温区偏移，这是由于PPC与秸秆粉两相界面粘结性增加，秸秆粉对PPC分子热运动的束缚进一步加强。图3PPC及不同共混体系的DMA结果Fig．3DMAresultsofPPAanddifferentblends2．4流动性能图4A是PPC/秸秆粉复合材料在150℃条件下测试的储能模量和损耗模量-振荡频率曲线。结果表明，PPC的储能模量G'和损耗模量G″在频率为9rad/s附近有一个交点，而PPC/秸秆粉复合材料的交点在频率为100rad/s附近，因而PPC/秸秆粉复合材料可以适应更宽的加工条件。不同CPPC含量对复合材料熔体粘度的影响如图4B所示。PPC本身基体复数粘度较低，而PPC/秸秆粉复合材料的复数粘746应用化学第34卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同分子量聚丙撑碳酸酯的封端及热分解[J]. 谢东,张超灿,王献红,赵晓江,王佛松. 武汉理工大学学报. 2007(08)
[2]聚丙撑碳酸酯/三元乙丙橡胶共混改性弹性体的研究[J]. 廖兵,林果,黄玉惠. 高分子材料科学与工程. 1999(06)
[3]PPC/SBR共混物的研究Ⅱ.混炼工艺对共混物性能的影响[J]. 叶晓光,庞浩,黄玉,惠林果,丛广民. 橡胶工业. 1998(11)
[4]聚丙撑碳酸酯增韧环氧树脂的研究[J]. 王剑钊,黄玉惠,丛广民. 功能高分子学报. 1994(02)
本文编号：3351128
【文章来源】：应用化学. 2017,34(07)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
不同CPPC组分对PPC/秸秆粉拉伸强度影响
察到的形貌结构。当添加CPPC的组分时，秸秆在PPC基体中界面结合缝隙减小，进一步说明CPPC的良好增容效果。图2不同共混材料m(PPC)∶m(秸秆粉)∶m(CPPC)=70∶30∶0(A，C)或1．8(B，D)断面的SEM照片Fig．2Cross-sectionalSEMimagesofcompositesPPC/Straw(A，C)andPPC/Straw/1．8%CPPC(B，D)2．3动态力学分析图3A为PPC/秸秆粉复合材料的储能模量-温度曲线。与PPC相比，PPC/秸秆粉复合材料的储能模量有了很大程度的提高，这可能是由于秸秆粉具有较大的长径比，故使材料的刚性增加，这与之前测得拉伸模量结果一致。此外，PPC的储能模量保持在2000MPa时的温度为29℃，而PPC/秸秆粉复合材料的温度为35℃，这说明复合材料的热稳定性有一定提高。图3B为PPC/秸秆粉复合材料的损耗角正切-温度的力学松弛谱图。PPC在39℃左右出现一个损耗峰，而PPC/秸秆粉的损耗峰则出现在43℃。随着CPPC组分的添加，复合材料的玻璃化转变温度继续向高温区偏移，这是由于PPC与秸秆粉两相界面粘结性增加，秸秆粉对PPC分子热运动的束缚进一步加强。图3PPC及不同共混体系的DMA结果Fig．3DMAresultsofPPAanddifferentblends2．4流动性能图4A是PPC/秸秆粉复合材料在150℃条件下测试的储能模量和损耗模量-振荡频率曲线。结果表明，PPC的储能模量G'和损耗模量G″在频率为9rad/s附近有一个交点，而PPC/秸秆粉复合材料的交点在频率为100rad/s附近，因而PPC/秸秆粉复合材料可以适应更宽的加工条件。不同CPPC含量对复合材料熔体粘度的影响如图4B所示。PPC本身基体复数粘度较低，而PPC/秸秆粉复合材料的复数粘746应用化学第34卷
察到的形貌结构。当添加CPPC的组分时，秸秆在PPC基体中界面结合缝隙减小，进一步说明CPPC的良好增容效果。图2不同共混材料m(PPC)∶m(秸秆粉)∶m(CPPC)=70∶30∶0(A，C)或1．8(B，D)断面的SEM照片Fig．2Cross-sectionalSEMimagesofcompositesPPC/Straw(A，C)andPPC/Straw/1．8%CPPC(B，D)2．3动态力学分析图3A为PPC/秸秆粉复合材料的储能模量-温度曲线。与PPC相比，PPC/秸秆粉复合材料的储能模量有了很大程度的提高，这可能是由于秸秆粉具有较大的长径比，故使材料的刚性增加，这与之前测得拉伸模量结果一致。此外，PPC的储能模量保持在2000MPa时的温度为29℃，而PPC/秸秆粉复合材料的温度为35℃，这说明复合材料的热稳定性有一定提高。图3B为PPC/秸秆粉复合材料的损耗角正切-温度的力学松弛谱图。PPC在39℃左右出现一个损耗峰，而PPC/秸秆粉的损耗峰则出现在43℃。随着CPPC组分的添加，复合材料的玻璃化转变温度继续向高温区偏移，这是由于PPC与秸秆粉两相界面粘结性增加，秸秆粉对PPC分子热运动的束缚进一步加强。图3PPC及不同共混体系的DMA结果Fig．3DMAresultsofPPAanddifferentblends2．4流动性能图4A是PPC/秸秆粉复合材料在150℃条件下测试的储能模量和损耗模量-振荡频率曲线。结果表明，PPC的储能模量G'和损耗模量G″在频率为9rad/s附近有一个交点，而PPC/秸秆粉复合材料的交点在频率为100rad/s附近，因而PPC/秸秆粉复合材料可以适应更宽的加工条件。不同CPPC含量对复合材料熔体粘度的影响如图4B所示。PPC本身基体复数粘度较低，而PPC/秸秆粉复合材料的复数粘746应用化学第34卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同分子量聚丙撑碳酸酯的封端及热分解[J]. 谢东,张超灿,王献红,赵晓江,王佛松. 武汉理工大学学报. 2007(08)
[2]聚丙撑碳酸酯/三元乙丙橡胶共混改性弹性体的研究[J]. 廖兵,林果,黄玉惠. 高分子材料科学与工程. 1999(06)
[3]PPC/SBR共混物的研究Ⅱ.混炼工艺对共混物性能的影响[J]. 叶晓光,庞浩,黄玉,惠林果,丛广民. 橡胶工业. 1998(11)
[4]聚丙撑碳酸酯增韧环氧树脂的研究[J]. 王剑钊,黄玉惠,丛广民. 功能高分子学报. 1994(02)
本文编号：3351128
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