【摘要】：本文以聚乳酸(PLA)為基體材料,乙酰檸檬酸三丁酯(ATBC)、聚乙二醇(PEG)和乙撐雙硬脂酰胺(EBS)為改性劑,用溶液共混涂覆法制備了 PLA基復(fù)合薄膜。采用紅外吸收光譜、X射線衍射、掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡等手段表征了 PLA基復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)及表面形貌;采用熱重分析、差示掃描量熱法分析、動態(tài)熱機(jī)械性能分析、拉伸測試等手段考查了 PLA基復(fù)合薄膜的熱穩(wěn)定性及機(jī)械性能;通過高溫高濕土埋降解和紫外光輻射老化實驗,分析了 PLA基復(fù)合薄膜的降解性能。用PEG4000、PEG6000和ATBC對PLA薄膜分別進(jìn)行增塑改性后,通過拉伸性能測試,ATBC增塑PLA薄膜的效果最好,使PLA薄膜的縱向和橫向斷裂伸長率達(dá)到301.10%和291.67%;對PLA/ATBC復(fù)合薄膜進(jìn)行TG和DSC測試,ATBC顯著降低了 PLA薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔融溫度,使其熱穩(wěn)定性降低;ATBC降低了 PLA薄膜的儲能模量,而損耗模量相關(guān)峰的變寬,說明ATBC的加入改善了 PLA分子鏈的柔性;觀察90d后的PLA/ATBC復(fù)合薄膜表面掃描電鏡圖像,在復(fù)合薄膜的表面有龜裂紋的產(chǎn)生,并且ATBC在PLA薄膜中發(fā)生了遷移和集聚,同時也降低了薄膜的使用壽命。用適量的PEG改性PLA/ATBC復(fù)合薄膜后,PLA/ATBC/PEG復(fù)合薄膜的縱橫向拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率都得到了提升,使復(fù)合薄膜的柔韌性得到增強(qiáng);PEG增強(qiáng)了 PLA/ATBC復(fù)合薄膜的熱穩(wěn)定性,使復(fù)合薄膜的熔融溫度和分解溫度得到了提高;觀察90d后的薄膜表面掃描電鏡圖像,發(fā)現(xiàn)PEG改性后的PLA/ATBC復(fù)合薄膜表面沒有龜裂紋的產(chǎn)生,延長了其使用壽命。加入微量的爽滑和分散劑劑EBS改善了 PLA基復(fù)合薄膜的相容性和加工性能,還使復(fù)合薄膜的拉伸性能和熱穩(wěn)定性得到進(jìn)一步的提升。對PLA基復(fù)合薄膜進(jìn)行高溫高濕土埋降解和紫外光輻射老化實驗,發(fā)現(xiàn)PLA基復(fù)合薄膜具有很好的降解性能。在土埋降解實驗中,純PLA薄膜的降解速率較慢,其最后的質(zhì)量保留率最高,而PLA/ATBC復(fù)合薄膜的降解速率最快;在紫外光輻射老化實驗中,開始紫外光輻射后的一段時間里PLA基復(fù)合薄膜的拉伸強(qiáng)度有一定的提升,隨著紫外光輻射時間的加長,復(fù)合薄膜的拉伸性能逐漸降低。
【圖文】：

薄膜進(jìn)行性能測試和結(jié)構(gòu)表征。逡逑２．１．４實驗操作流程逡逑本實驗過程主要包括溶液共混制膜及薄膜性能的測試，實驗流程如圖２－１所示。逡逑／邐＼邋ｒ邐＼逡逑ＰＬＡ、ＰＥＧ邐三氯甲烷逡逑ＡＴＢＣ、ＥＢＳ邐無水乙醇逡逑＼邐邐＼邐邐逡逑密閉條件下逡逑廣＂＂＂＂＂２５邋°Ｃ邐）邋３ｈ邋后邐廣＾逡逑（邋溶液共混邋Ｊ邐？攪拌、溶解邋邐邐邐？（涂覆制膜邐）逡逑Ｖ邐ｙ邋５０００ｒ／ｈ邐邐邐邐邋邐逡逑溶逡逑＿邋６ｈ后逡逑（邐＾邐＾邐＾邐＿Ｌ：邐逡逑拉伸強(qiáng)度邐＾邐＇逡逑＾邐＾拉伸測試邐成膜、制樣逡逑ｉ斷裂伸長率ｊ邐ｖ邐邐Ｊ逡逑篩邐ＦＴ－ＩＲ、ＴＧ逡逑－ｔ邐邐？（性能測試邋Ｊ

圖３－１邋ＰＬＡ／ＰＥＧ４０００復(fù)合薄膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率（縱向）逡逑Ｆｉｇ邋３－１邋ＰＬＡ／ＰＥＧ４０００邋ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ邋ｆｉｌｍｓ邋ｔｅｎｓｉｌｅ邋ｓｔｒｅｎｇｔｈ邋ａｎｄ邋ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ邋ａｔ邋ｂｒｅａｋ邋（ＭＤ）逡逑圖３－２為ＰＬＡ／ＰＥＧ４０００復(fù)合薄膜的橫向拉伸性能曲線圖。從圖中可以看出，純逡逑ＰＬＡ薄膜的橫向拉伸強(qiáng)度為５７．６３ＭＰａ，斷裂伸長率為５．１６％；當(dāng)ＰＥＧ４０００的含量低逡逑于２０份時，隨著ＰＥＧ４０００含量的增加復(fù)合薄膜的橫向拉伸強(qiáng)度在減小，斷裂伸長逡逑率在增加，拉伸強(qiáng)度從５７．６３ＭＰａ減小到３０．２３ＭＰａ，斷裂伸長率從５．１６％增加到逡逑３０．２３％。逡逑６０邋邐邐３５逡逑Ｘ＇２８逡逑Ｊ逡逑＇２，１逡逑■１４１逡逑＾邋！邋—ｍ—邋Ｉ邋ｃｕｓｕｃ邋？ｔｉ邐ｊ逡逑ｉ邋Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ邋ａｔ邋ｂｒｅａｋ邋ｉ逡逑３５邋邐Ｉ邐Ｉ邐１邐＞邐１邐邋０逡逑１００／０邐１００／５邐１００／１０邐１００／１５邐１００／２０逡逑ＴＤ（ｗＶｌａ／ｈ，，ｐｅｇ４0ｏ0）逡逑圖３－２ＰＬＡ／ＰＥＧ４０００復(fù)合薄膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率（橫向）逡逑Ｆｉｇ邋３－２邋ＰＬＡ／ＰＥＧ４０００邋ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ邋ｆｉｌｍｓ邋ｔｅｎｓｉｌｅ邋ｓｔｒｅｎｇｔｈ邋ａｎｄ邋ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ邋ａｔ邋ｂｒｅａｋ邋（ＴＤ）逡逑從ＰＬＡ／ＰＥＧ４０００復(fù)合薄膜的縱橫向拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率來看，薄膜的縱橫向逡逑拉伸性能接近呈現(xiàn)出一致的規(guī)律，隨著ＰＥＧ４０００含量的增加復(fù)合薄膜的縱橫向拉伸逡逑強(qiáng)度都在減小
【學(xué)位授予單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.2;TQ323.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2644165