目的研究單軸拉伸聚乳酸/聚對(duì)苯二甲酸丁二酯（PLLA/PBAT）共混薄膜的熱學(xué)、力學(xué)和氣體透過(guò)性能。方法通過(guò)雙螺桿熔融擠出后再進(jìn)行單軸拉伸,制備出不同共混比例的無(wú)定型PLLA/PBAT共混薄膜材料,并對(duì)其熱學(xué)、力學(xué)和氣體透過(guò)性進(jìn)行研究。結(jié)果 PLLA和PBAT是個(gè)完全不相容的共混體系,PBAT的添加加速了PLLA的冷結(jié)晶速度,改善了單軸拉伸PLLA薄膜的縱向和橫向的柔韌性,最大斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)29%。提高了氣體透過(guò)性和CO₂/O₂選擇透過(guò)性,CO₂/O₂透過(guò)比相對(duì)于純PLLA的3.8提高到7.6。結(jié)論柔性PBAT的添加改善了PLLA的剛性,提高了材料的柔韌性,PBAT對(duì)CO₂有較好的吸附性和擴(kuò)散性,提高了材料的CO₂透過(guò)量和CO₂/O₂選擇透過(guò)性能。 

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PLLA和PLLA/PBAT復(fù)合膜的DSC降溫曲線

廴詵濉?2.3PLLA/PBAT共混膜的力學(xué)性能分析PBAT材料是一種柔韌性較好的聚合物，與脆性PLLA共混成型時(shí)有利于提高PLLA的柔韌性。實(shí)驗(yàn)將PLLA和PBAT通過(guò)不同比例共混后經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出并進(jìn)一步單軸拉伸后成膜。PLLA和PLLA/PBAT薄膜的彈性模量、屈服強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率等力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表3。薄膜材料是有一定的拉伸方向的取向單軸拉伸膜，對(duì)拉伸縱向和橫向方向力學(xué)性能都進(jìn)行了測(cè)試分析�？v向拉伸試驗(yàn)是指沿材料拉伸取向方向進(jìn)行施力，而橫向拉伸試驗(yàn)則是在與取向垂直的方向施力。從表3中可看出，PLLA縱向拉伸的彈性模量高達(dá)圖2PLLA和PLLA/PBAT復(fù)合膜的MDSC升溫曲線Fig.2MDSCheatingscanofPLLAandPLLA/PBATblendfilms1249MPa，約是橫向拉伸的2倍。添加柔性PBAT時(shí)，PLLA的2個(gè)方向的彈性模量均下降，且隨著PBAT。含量的增加而急劇減少，說(shuō)明PBAT的添加增加了PLLA的柔性。與PLLA的拉伸行為相似，PLLA/PBAT共混材料的取向方向的彈性模量大于取向垂直方向，說(shuō)明材料的取向有利于提高材料的剛性。

蚉BAT是不相容體系，見(jiàn)圖1b。由表1知，PLLA的冷結(jié)晶峰出現(xiàn)在114.1℃，當(dāng)添加PBAT時(shí)其冷結(jié)晶峰降低到99℃左右。隨著PBAT的含量的增加，冷結(jié)晶溫度（tcc）幾乎不再變化，說(shuō)明PBAT對(duì)PLLA起到了稀釋作用。這個(gè)結(jié)果也說(shuō)明，在冷卻過(guò)程中PLLA在10℃/min的降溫速度下未能充分結(jié)晶，在其隨后的升溫過(guò)程中又開(kāi)始冷結(jié)晶。PBAT的結(jié)晶焓很小，升溫過(guò)程中PBAT的熔融峰與PLLA的結(jié)晶峰重合，未能明顯地觀察到，而PLLA的熔融峰均出現(xiàn)在170℃左右，結(jié)晶度在7%～12%范圍內(nèi)略微波動(dòng)，變化很小，說(shuō)明PLLA和PBAT是個(gè)非相容體系。圖1PLLA和PLLA/PBAT復(fù)合膜的DSC降溫曲線和隨后的升溫曲線Fig.1DSCcoolingandheatingscansofPLLAandPLLA/PBATblendfilms表1PLLA和PLLA/PBAT共混薄膜的DSC降溫和升溫過(guò)程中的熱學(xué)參數(shù)Tab.1ThermalcharacteristicsofPLLAandPLLA/PBATblendfilmonDSCcoolingandheatingscans樣品降溫過(guò)程升溫過(guò)程PBATPLLAPLLAtc1/℃Hc1/(J·g1)tc2/℃Hc2/(J·g1)tg/℃tcc/℃Hcc/(J·g1)tm/℃Hm/(J·g1)Xc/%PLLA——95.33.559.9114.135.8170.042.47.1PLLA/PBAT(10)24.58.194.53.660.799.130.0168.538.08.6PLLA/PBAT(20)27.511.191.32.661.299.029.4168.036.87.9PLLA/PBAT(30)31.812.291.22.161.098.526.3168.037.612.1注：Tc1,Hc1為PBAT的結(jié)晶和熔融焓；Tc2,Hc2為PLLAT的結(jié)晶和熔融焓，升溫過(guò)程只有PLLA熱力學(xué)參數(shù)2.2調(diào)制差式掃描量熱分析利用MDSCPLLA對(duì)PLLA/PBAT共混薄膜本體的熱學(xué)性能進(jìn)行分析，其熱學(xué)參數(shù)見(jiàn)表2。MDSC較傳統(tǒng)的DSC相比，可以提供“總熱流”，同時(shí)把“總熱流”分為與熱容相關(guān)的可逆熱流和動(dòng)力學(xué)相關(guān)的不可逆熱流。在可逆熱流曲線中可以更加?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]物理老化過(guò)程對(duì)聚乳酸阻隔性能的影響[J]. 于振菲,王羽,梁曉紅,孫文秀,靳燁,董同力嘎.  高分子材料科學(xué)與工程. 2015(09)
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本文編號(hào)：3560987