聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯/类石墨相氮化碳复合体系流变性能研究
发布时间：2021-11-23 09:38
利用高级旋转流变仪测试聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）与类石墨相氮化碳（g-C3N4）共混样品流变性能。结果表明:PBAT/g-C3N4复合体系熔体属于典型的切力变稀非牛顿流体;随着温度升高,表观黏度变小,因此通过升温的方法,可改善其加工性能;PBAT熔体温度为210℃时,其非牛顿指数n达到0.98,该熔体流动特性接近牛顿流体。PBAT/g-C3N4复合体系的非牛顿指数n随着g-C3N4含量增加而降低,g-C3N4质量分数为20%时,n值为0.52,表明复合体系熔体接近非牛顿流体;复合体系中g-C3N4含量增加使得体系易出现网络结构。
【文章来源】：塑料科技. 2020,48(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
PBAT、PBAT/g-C3N4熔体的曲线1
图4为P100及PG95熔体的表观黏度ηa-γ(5)流动曲线。由图4可知，在不同温度条件下，熔体的ηa随剪切速率的增大而先增大后减小，很明显P100及PG95熔体属于切力变稀非牛顿流体。低剪切速率下，体系内摩擦力增大，ηa增加；然而剪切速率的提高，会造成大分子偏离平衡构象，长链构象发生改变，分子链间打开缠结点的速率变大使缠结点密度减少，聚合物分子链会将g-C3N4包覆形成球状，在剪切应力的作用下，球状包覆会更容易移动，分子链沿流动方向易取向，ηa随之降低；剪切速率增大，链段中应力尚未松弛，使得大分子链段沿流动方向取向，减小了大分子链在流层间传递能量的能力，使得大分子运动相对容易，ηa下降[14]；因此，在熔融加工过程中，应以提高剪切速率的方式降低ηa从而提高流动性，方便共混加工。另外，随着熔融温度的升高，流动曲线向下偏移，ηa下降，这是由于温度的升高，分子链的能量和热运动能力增强，使得分子链间的作用力减弱，致使熔体流动性增大。因此，提高加工温度降低ηa，也可改善其加工性能。图5为PBAT/g-C3N4共混熔体流动曲线。
图5为PBAT/g-C3N4共混熔体流动曲线。由图5可以看出，PBAT/g-C3N4共混熔体的ηa随着剪切速率的增大而减小，说明该共混熔体属于切力变稀非牛顿流体。当g-C3N4含量增加时，粒子之间容易产生团聚现象，团聚体含量的增多使得分子间自由体积减小，分子间相互作用力增加，从而导致ηa增大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]PBS/PBAT共混薄膜的热学、力学及阻隔性能研究[J]. 刘孟禹,王莉梅,宋志鑫,胡健,陆浩,董同力嘎. 塑料科技. 2019(04)
[2]PLA/PBAT复合材料研究进展[J]. 张云飞,黄安平,张文学,高琳,陈振斌,徐人威. 工程塑料应用. 2019(01)
[3]甲基丙烯酸甲酯-有机硅-苯乙烯对PLA/PBAT共混物相形态和应力松弛行为的影响[J]. 徐晓榕,夏新曙,黄宝铨,林鸿裕,杨裕金,陈庆华,肖荔人. 中国塑料. 2018(12)
[4]交联改性PLA/PBAT吹塑薄膜性能的研究[J]. 艾雪,于银雷,李欣,潘宏伟,王冬梅,张会良,董丽松. 塑料工业. 2018(05)
[5]填料绢云母对聚己二酸丁二醇酯复合材料多晶结构的影响[J]. 王海军,王帅毅,王学川. 高分子材料科学与工程. 2017(12)
[6]聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯共混物等温结晶行为及等温热处理对力学性能的影响[J]. 王思思,庞素娟,徐鼐,潘莉莎. 高分子材料科学与工程. 2016(08)
[7]PLA/PBAT/PCL生物降解复合材料的制备及其性能分析[J]. 周志斌,刘跃军,崔玲娜,文涛. 功能材料. 2016(05)
[8]PP/稀土铝酸锶复合材料流变性能研究[J]. 田银彩,王延伟,迟长龙,刘桂宙,马凯. 塑料工业. 2016(01)
[9]PLLA-PDLA共混熔体的流变性能[J]. 徐婷婷,孙志慧,杨革生,邵惠丽,胡学超. 功能高分子学报. 2013(04)
[10]PPC/PBAT生物降解材料热性能和力学性能的研究[J]. 王秋艳,许国志,翁云宣. 塑料科技. 2011(06)
本文编号：3513613
【文章来源】：塑料科技. 2020,48(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
PBAT、PBAT/g-C3N4熔体的曲线1
图4为P100及PG95熔体的表观黏度ηa-γ(5)流动曲线。由图4可知，在不同温度条件下，熔体的ηa随剪切速率的增大而先增大后减小，很明显P100及PG95熔体属于切力变稀非牛顿流体。低剪切速率下，体系内摩擦力增大，ηa增加；然而剪切速率的提高，会造成大分子偏离平衡构象，长链构象发生改变，分子链间打开缠结点的速率变大使缠结点密度减少，聚合物分子链会将g-C3N4包覆形成球状，在剪切应力的作用下，球状包覆会更容易移动，分子链沿流动方向易取向，ηa随之降低；剪切速率增大，链段中应力尚未松弛，使得大分子链段沿流动方向取向，减小了大分子链在流层间传递能量的能力，使得大分子运动相对容易，ηa下降[14]；因此，在熔融加工过程中，应以提高剪切速率的方式降低ηa从而提高流动性，方便共混加工。另外，随着熔融温度的升高，流动曲线向下偏移，ηa下降，这是由于温度的升高，分子链的能量和热运动能力增强，使得分子链间的作用力减弱，致使熔体流动性增大。因此，提高加工温度降低ηa，也可改善其加工性能。图5为PBAT/g-C3N4共混熔体流动曲线。
图5为PBAT/g-C3N4共混熔体流动曲线。由图5可以看出，PBAT/g-C3N4共混熔体的ηa随着剪切速率的增大而减小，说明该共混熔体属于切力变稀非牛顿流体。当g-C3N4含量增加时，粒子之间容易产生团聚现象，团聚体含量的增多使得分子间自由体积减小，分子间相互作用力增加，从而导致ηa增大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]PBS/PBAT共混薄膜的热学、力学及阻隔性能研究[J]. 刘孟禹,王莉梅,宋志鑫,胡健,陆浩,董同力嘎. 塑料科技. 2019(04)
[2]PLA/PBAT复合材料研究进展[J]. 张云飞,黄安平,张文学,高琳,陈振斌,徐人威. 工程塑料应用. 2019(01)
[3]甲基丙烯酸甲酯-有机硅-苯乙烯对PLA/PBAT共混物相形态和应力松弛行为的影响[J]. 徐晓榕,夏新曙,黄宝铨,林鸿裕,杨裕金,陈庆华,肖荔人. 中国塑料. 2018(12)
[4]交联改性PLA/PBAT吹塑薄膜性能的研究[J]. 艾雪,于银雷,李欣,潘宏伟,王冬梅,张会良,董丽松. 塑料工业. 2018(05)
[5]填料绢云母对聚己二酸丁二醇酯复合材料多晶结构的影响[J]. 王海军,王帅毅,王学川. 高分子材料科学与工程. 2017(12)
[6]聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯共混物等温结晶行为及等温热处理对力学性能的影响[J]. 王思思,庞素娟,徐鼐,潘莉莎. 高分子材料科学与工程. 2016(08)
[7]PLA/PBAT/PCL生物降解复合材料的制备及其性能分析[J]. 周志斌,刘跃军,崔玲娜,文涛. 功能材料. 2016(05)
[8]PP/稀土铝酸锶复合材料流变性能研究[J]. 田银彩,王延伟,迟长龙,刘桂宙,马凯. 塑料工业. 2016(01)
[9]PLLA-PDLA共混熔体的流变性能[J]. 徐婷婷,孙志慧,杨革生,邵惠丽,胡学超. 功能高分子学报. 2013(04)
[10]PPC/PBAT生物降解材料热性能和力学性能的研究[J]. 王秋艳,许国志,翁云宣. 塑料科技. 2011(06)
本文编号：3513613
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