目的研究單軸拉伸聚乳酸/聚對苯二甲酸丁二酯（PLLA/PBAT）共混薄膜的熱學、力學和氣體透過性能。方法通過雙螺桿熔融擠出后再進行單軸拉伸,制備出不同共混比例的無定型PLLA/PBAT共混薄膜材料,并對其熱學、力學和氣體透過性進行研究。結(jié)果 PLLA和PBAT是個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,最大斷裂伸長率可達29%。提高了氣體透過性和CO₂/O₂選擇透過性,CO₂/O₂透過比相對于純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CO₂有較好的吸附性和擴散性,提高了材料的CO₂透過量和CO₂/O₂選擇透過性能。 

【文章來源】：包裝工程. 2017,38(13)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

PLLA和PLLA/PBAT復合膜的DSC降溫曲線

廴詵濉?2.3PLLA/PBAT共混膜的力學性能分析PBAT材料是一種柔韌性較好的聚合物，與脆性PLLA共混成型時有利于提高PLLA的柔韌性。實驗將PLLA和PBAT通過不同比例共混后經(jīng)過雙螺桿擠出并進一步單軸拉伸后成膜。PLLA和PLLA/PBAT薄膜的彈性模量、屈服強度和斷裂伸長率等力學參數(shù)見表3。薄膜材料是有一定的拉伸方向的取向單軸拉伸膜，對拉伸縱向和橫向方向力學性能都進行了測試分析。縱向拉伸試驗是指沿材料拉伸取向方向進行施力，而橫向拉伸試驗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圖2PLLA和PLLA/PBAT復合膜的MDSC升溫曲線Fig.2MDSCheatingscanofPLLAandPLLA/PBATblendfilms1249MPa，約是橫向拉伸的2倍。添加柔性PBAT時，PLLA的2個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，見圖1b。由表1知，PLLA的冷結(jié)晶峰出現(xiàn)在114.1℃，當添加PBAT時其冷結(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，說明PBAT對PLLA起到了稀釋作用。這個結(jié)果也說明，在冷卻過程中PLLA在10℃/min的降溫速度下未能充分結(jié)晶，在其隨后的升溫過程中又開始冷結(jié)晶。PBAT的結(jié)晶焓很小，升溫過程中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，變化很小，說明PLLA和PBAT是個非相容體系。圖1PLLA和PLLA/PBAT復合膜的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降溫和升溫過程中的熱學參數(shù)Tab.1ThermalcharacteristicsofPLLAandPLLA/PBATblendfilmonDSCcoolingandheatingscans樣品降溫過程升溫過程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，升溫過程只有PLLA熱力學參數(shù)2.2調(diào)制差式掃描量熱分析利用MDSCPLLA對PLLA/PBAT共混薄膜本體的熱學性能進行分析，其熱學參數(shù)見表2。MDSC較傳統(tǒng)的DSC相比，可以提供“總熱流”，同時把“總熱流”分為與熱容相關(guān)的可逆熱流和動力學相關(guān)的不可逆熱流。在可逆熱流曲線中可以更加?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]物理老化過程對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.  高分子材料科學與工程. 2015(09)
[2]聚乳酸薄膜表面SiOx層的制備與阻隔性研究[J]. 張新林,許文才,王正鐸,霍俐霞.  中國印刷與包裝研究. 2010(05)



本文編號：3560987