黄爽:热塑性有机硅聚氨酯弹性体增韧改性聚乳酸的研究论文

黄爽:热塑性有机硅聚氨酯弹性体增韧改性聚乳酸的研究论文

本文主要研究内容

作者黄爽(2019)在《热塑性有机硅聚氨酯弹性体增韧改性聚乳酸的研究》一文中研究指出:聚乳酸(PLA)是以可再生植物为原料经化学合成的热塑性脂肪族聚酯,其原料来自植物,最终又可降解为二氧化碳和水,具有优良的环保性、生物相容性和力学性能,已成为目前应用最广泛的生物可降解材料之一,在包装材料、纺织面料、生物医学等领域有着广泛应用。然而,由于PLA存在韧性差等缺点,导致其在实际应用中受到一定的限制,因此PLA的増韧改性研究一直是该领域的重点研究课题之一。本论文采用热塑性有机硅聚氨酯弹性体(TPSiU)作为增韧剂,系统研究了TPSiU对PLA的增韧改性行为,并进一步采用聚碳化二亚胺(PCDI)为增容剂,研究了增容剂的加入对该体系相容性及増韧改性效果的影响,并得出如下主要结论:对TPSiU的结构及性能分析结果表明,TPSiU为非晶态聚合物,分子链中含有机硅链段,在四氢呋喃(THF)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等强极性溶剂中具有良好的溶解性。其熔融加工温度在180℃以上,且热稳定性良好。通过熔融共混制备了PLA/TPSiU共混物,主要研究了TPSiU含量对共混体系结构及性能的影响规律。实验结果表明,TPSiU的加入使得PLA的冷结晶峰向高温方向移动,结晶度略有降低,同时共混体系的初始热分解温度有小幅下降。PLA与TPSiU两种组分在热力学上相容性较差,导致PLA/TPSiU共混物呈现“海岛”结构。TPSiU的加入对TPSiU/PLA共混体系的力学性能具有显著影响,当TPSiU含量为10wt%时,共混体系的增韧效果较好,其断裂伸长率、缺口冲击强度均得到明显改善,但拉伸强度有所降低。流变行为研究显示,PLA/TPSiU共混物为切力变稀流体,随着TPSiU含量的增加,PLA/TPSiU共混物的表观粘度呈先升后降的趋势,同时,其非牛顿流动指数逐渐升高。选用综合力学性能较好的PLA/10wt%TPSiU共混物为研究对象,采用聚碳化二亚胺(PCDI)为增容剂,进一步针对PLA与TPSiU热力学相容性较差的问题进行了研究。结果表明,PCDI的加入使得PLA相和TPSiU相的玻璃化温度呈靠近趋势,同时TPSiU分散相的粒径尺寸减小,两相界面趋于模糊,产生了良好的增容效果,进而改善了PLA的韧性。随PCDI含量的增加,增容体系的断裂伸长率及缺口冲击强度均呈先增大后减小的趋势,拉伸强度、弹性模量则逐渐升高。当PCDI含量为1.0wt%时,增容体系韧性最好,断裂伸长率达25.3%,是纯PLA的5.6倍;冲击强度为13.9KJ/m~2,是纯PLA的3.6倍。另外,加入增容剂PCDI后,PLA基体的冷结晶温度升高,结晶度下降,初始热分解温度较未增容时升高了7-10℃,热稳定性有所提高。综上,本论文研究发现采用TPSiU增韧剂和PCDI增容剂在有效改善聚乳酸韧性的同时,能基本保留其拉伸强度,具有较好的增韧改性效果。

Abstract

ju ru suan (PLA)shi yi ke zai sheng zhi wu wei yuan liao jing hua xue ge cheng de re su xing zhi fang zu ju zhi ,ji yuan liao lai zi zhi wu ,zui zhong you ke jiang jie wei er yang hua tan he shui ,ju you you liang de huan bao xing 、sheng wu xiang rong xing he li xue xing neng ,yi cheng wei mu qian ying yong zui an fan de sheng wu ke jiang jie cai liao zhi yi ,zai bao zhuang cai liao 、fang zhi mian liao 、sheng wu yi xue deng ling yu you zhao an fan ying yong 。ran er ,you yu PLAcun zai ren xing cha deng que dian ,dao zhi ji zai shi ji ying yong zhong shou dao yi ding de xian zhi ,yin ci PLAde zeng ren gai xing yan jiu yi zhi shi gai ling yu de chong dian yan jiu ke ti zhi yi 。ben lun wen cai yong re su xing you ji gui ju an zhi dan xing ti (TPSiU)zuo wei zeng ren ji ,ji tong yan jiu le TPSiUdui PLAde zeng ren gai xing hang wei ,bing jin yi bu cai yong ju tan hua er ya an (PCDI)wei zeng rong ji ,yan jiu le zeng rong ji de jia ru dui gai ti ji xiang rong xing ji zeng ren gai xing xiao guo de ying xiang ,bing de chu ru xia zhu yao jie lun :dui TPSiUde jie gou ji xing neng fen xi jie guo biao ming ,TPSiUwei fei jing tai ju ge wu ,fen zi lian zhong han you ji gui lian duan ,zai si qing fu nan (THF)、N,N-er jia ji jia xian an (DMF)deng jiang ji xing rong ji zhong ju you liang hao de rong jie xing 。ji rong rong jia gong wen du zai 180℃yi shang ,ju re wen ding xing liang hao 。tong guo rong rong gong hun zhi bei le PLA/TPSiUgong hun wu ,zhu yao yan jiu le TPSiUhan liang dui gong hun ti ji jie gou ji xing neng de ying xiang gui lv 。shi yan jie guo biao ming ,TPSiUde jia ru shi de PLAde leng jie jing feng xiang gao wen fang xiang yi dong ,jie jing du lve you jiang di ,tong shi gong hun ti ji de chu shi re fen jie wen du you xiao fu xia jiang 。PLAyu TPSiUliang chong zu fen zai re li xue shang xiang rong xing jiao cha ,dao zhi PLA/TPSiUgong hun wu cheng xian “hai dao ”jie gou 。TPSiUde jia ru dui TPSiU/PLAgong hun ti ji de li xue xing neng ju you xian zhe ying xiang ,dang TPSiUhan liang wei 10wt%shi ,gong hun ti ji de zeng ren xiao guo jiao hao ,ji duan lie shen chang lv 、que kou chong ji jiang du jun de dao ming xian gai shan ,dan la shen jiang du you suo jiang di 。liu bian hang wei yan jiu xian shi ,PLA/TPSiUgong hun wu wei qie li bian xi liu ti ,sui zhao TPSiUhan liang de zeng jia ,PLA/TPSiUgong hun wu de biao guan nian du cheng xian sheng hou jiang de qu shi ,tong shi ,ji fei niu du liu dong zhi shu zhu jian sheng gao 。shua yong zeng ge li xue xing neng jiao hao de PLA/10wt%TPSiUgong hun wu wei yan jiu dui xiang ,cai yong ju tan hua er ya an (PCDI)wei zeng rong ji ,jin yi bu zhen dui PLAyu TPSiUre li xue xiang rong xing jiao cha de wen ti jin hang le yan jiu 。jie guo biao ming ,PCDIde jia ru shi de PLAxiang he TPSiUxiang de bo li hua wen du cheng kao jin qu shi ,tong shi TPSiUfen san xiang de li jing che cun jian xiao ,liang xiang jie mian qu yu mo hu ,chan sheng le liang hao de zeng rong xiao guo ,jin er gai shan le PLAde ren xing 。sui PCDIhan liang de zeng jia ,zeng rong ti ji de duan lie shen chang lv ji que kou chong ji jiang du jun cheng xian zeng da hou jian xiao de qu shi ,la shen jiang du 、dan xing mo liang ze zhu jian sheng gao 。dang PCDIhan liang wei 1.0wt%shi ,zeng rong ti ji ren xing zui hao ,duan lie shen chang lv da 25.3%,shi chun PLAde 5.6bei ;chong ji jiang du wei 13.9KJ/m~2,shi chun PLAde 3.6bei 。ling wai ,jia ru zeng rong ji PCDIhou ,PLAji ti de leng jie jing wen du sheng gao ,jie jing du xia jiang ,chu shi re fen jie wen du jiao wei zeng rong shi sheng gao le 7-10℃,re wen ding xing you suo di gao 。zeng shang ,ben lun wen yan jiu fa xian cai yong TPSiUzeng ren ji he PCDIzeng rong ji zai you xiao gai shan ju ru suan ren xing de tong shi ,neng ji ben bao liu ji la shen jiang du ,ju you jiao hao de zeng ren gai xing xiao guo 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东华大学的黄爽,发表于刊物东华大学2019-09-23论文,是一篇关于聚乳酸论文,熔融共混论文,增韧改性论文,增容改性论文,东华大学2019-09-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东华大学2019-09-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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