柔性聚乳酸薄膜共混技術(shù)中玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的研究.pdf

1、本文以綠色可生物降解材料聚乳酸為基本材料，采用熔融共混技術(shù)，利用雙螺桿擠出機(jī)將增塑劑、助劑與聚乳酸熔融共混，得到了一種既有一定柔韌性又具有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸材料，同時(shí)研究了增塑劑和助劑對(duì)共混物材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、斷裂伸長(zhǎng)率、結(jié)晶性和熱分解性等的影響。本文的主要研究工作包括:
　　1、采用綠色安全的檸檬酸三丁酯(TBC)增塑改性聚乳酸材料，添加TBC后可以改善PLA的脆性。當(dāng)TBC含量達(dá)到16％時(shí)，PLA材料由脆性轉(zhuǎn)變?yōu)槿?/p>

2、性材料，PLA材料的斷裂伸長(zhǎng)率由2.87％提高到209.38％，進(jìn)一步添加TBC其斷裂伸長(zhǎng)率值增加的不是很明顯，同時(shí)其拉伸強(qiáng)度由55.58MPa降低到了21.3MPa。DSC、熱機(jī)械法分析表明，添加16％TBC后，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度有大幅的降低。PLA的結(jié)晶能力較差，且無明顯的冷結(jié)晶行為，添加16％TBC后，在PLA/TBC的DSC曲線上出現(xiàn)了一個(gè)明顯的冷結(jié)晶峰，說明TBC提高了PLA的冷結(jié)晶性。由TG的結(jié)果可以知道，添加TBC后促進(jìn)了P

3、LA材料的熱降解行為，而且影響較為明顯。
　　2、研究了環(huán)己烷1，2-二甲酸二異壬酯(DINCH)增塑改性聚乳酸體系的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。添加DINCH后也可以改善聚乳酸的脆性，但是DINCH與PLA的相容性不好，需要添加其他助劑來促進(jìn)兩者的相容性。實(shí)驗(yàn)研究表明具有層狀結(jié)構(gòu)的納米蒙脫土DK-2，加入后能促進(jìn)PLA與DINCH的相容性。當(dāng)DK-2含量為2phr，DINCH含量為16％時(shí)，PLA材料脆性得到明顯改善，其

4、斷裂伸長(zhǎng)率由2.5％提高到248.43％，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為39.7℃。TG分析表明，添加DINCH會(huì)促進(jìn)聚乳酸材料發(fā)生熱降解行為。DSC分析表明添加DINCH后，PLA材料由脆性轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度仍保持較高，DINCH能促進(jìn)PLA的冷結(jié)晶行為，添加DINCH后聚乳酸的冷結(jié)晶能力大幅提高。
　　3、單獨(dú)使用TBC或DINCH來增塑聚乳酸都沒有達(dá)到預(yù)期的效果，將TBC和DINCH兩種增塑劑混合，結(jié)合兩種增塑劑的優(yōu)點(diǎn)，從而

5、達(dá)到更好的改善聚乳酸性能的目的。FESEM照片表明，當(dāng)DK-2含量達(dá)到2phr后，隨著含量的繼續(xù)增加，DK-2在聚乳酸基體中的分散越來越困難，就其分散情況來說，2phr的使用量為最佳。力學(xué)性能測(cè)試以及DSC測(cè)試結(jié)果表明，DK-2的用量為2phr時(shí)，采用10％DINCH、6％TBC的配比與聚乳酸熔融共混后聚乳酸由脆性材料變?yōu)轫g性材料，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到150％，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也有48.7℃。采用TBC和DINCH共同增塑，調(diào)節(jié)兩者的比例，可以