通過(guò)直接熔融縮聚法制備了聚乳酸/高嶺土復(fù)合材料,研究了高嶺土的加入量對(duì)復(fù)合材料結(jié)晶性能、熱穩(wěn)定性的影響,觀察了改性前后的高嶺土以及聚乳酸/高嶺土復(fù)合材料的形貌.研究結(jié)果表明,高嶺土對(duì)聚乳酸的熔體結(jié)晶過(guò)程起到促進(jìn)作用,加入適量的高嶺土可以改善復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性,通過(guò)使用硅烷偶聯(lián)劑KH550來(lái)減弱高嶺土表面修飾處理后的團(tuán)聚現(xiàn)象,改性后的高嶺土在聚乳酸基體中分散均勻無(wú)明顯界面. 

【文章來(lái)源】：陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016,34(01)

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【部分圖文】：

圖１ＰＬＡ與復(fù)合材料的紅外光譜圖ａ：ＰＬＡ；ｂ：ＰＬＡ／Ｋ－５

第１期樊國(guó)棟等：直接熔融縮聚法制備聚乳酸／高嶺土復(fù)合材料及其性能研究ａ：ＰＬＡ；ｂ：ＰＬＡ／Ｋ－１；ｃ：ＰＬＡ／Ｋ－５；ｄ：ＰＬＡ／Ｋ－１０圖２ＰＬＡ與不同高嶺土含量的復(fù)合材料的ＤＳＣ曲線２．３復(fù)合材料ＴＧＡ分析圖３是ＰＬＡ及不同高嶺土含量的聚乳酸／高嶺土納米復(fù)合材料的熱失重曲線，以材料失重１０％時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為起始熱分解溫度．與純ＰＬＡ相比較，復(fù)合材料的起始熱分解溫度都有所升高．當(dāng)改性高嶺土含量為５％時(shí)，復(fù)合材料的起始熱分解溫度為３１０℃，與純ＰＬＡ（２４５℃）相比提高了６５℃．繼續(xù)增加改性高嶺土含量，復(fù)合材料的熱分解溫度下降．由此可見(jiàn)，在ＰＬＡ基體中添加改性高嶺土可以改善ＰＬＡ的熱穩(wěn)定性．增加改性高嶺土含量，能有效提高聚乳酸復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，但進(jìn)一步增加改性高嶺土含量卻降低高分子材料的熱穩(wěn)定性，可能是由于加入過(guò)量改性高嶺土?xí)r會(huì)產(chǎn)生相分離，聚乳酸和改性高嶺土混合不均勻，從而導(dǎo)致復(fù)合材料熱穩(wěn)定性下降．復(fù)合材料起始熱分解溫度隨改性高嶺土含量的增加而升高主要是由于改性高嶺土片層具有優(yōu)良的阻隔性能，其分散在ＰＬＡ基體中，在熱降解過(guò)程中作為絕熱體，阻隔了揮發(fā)性熱分解產(chǎn)物的擴(kuò)散，使ＰＬＡ分解所產(chǎn)生的小分子物質(zhì)難以揮發(fā)和轉(zhuǎn)移，提高了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性．同時(shí)，改性高嶺土片層在復(fù)合材料中起到了交聯(lián)點(diǎn)的作用，與ＰＬＡ基體之間存在較強(qiáng)的界面相互作用，束縛了分子鏈的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性提高．２．４復(fù)合材料的結(jié)晶程度分析采用ＸＲＤ對(duì)不同含量改性高嶺土的聚乳酸／高嶺土復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)晶度分析．由圖

合材料的熱穩(wěn)定性提高．２．４復(fù)合材料的結(jié)晶程度分析采用ＸＲＤ對(duì)不同含量改性高嶺土的聚乳酸／高嶺土復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)晶度分析．由圖４可以看出，三種復(fù)合材料有衍射峰，出峰位置基本一致，并且衍射峰強(qiáng)度較強(qiáng)，說(shuō)明這三種復(fù)合材料是可結(jié)晶的．由表１中的結(jié)晶度數(shù)據(jù)可看出，復(fù)合材料比ＰＬＡ的結(jié)晶度都有所升高，其中ｃ結(jié)晶度最高，由此說(shuō)明，加入改性高嶺土可以改善復(fù)合材料的結(jié)晶ａ：ＰＬＡ；ｂ：ＰＬＡ／Ｋ－１；ｃ：ＰＬＡ／Ｋ－５；ｄ：ＰＬＡ／Ｋ－１０圖３ＰＬＡ與不同高嶺土含量的復(fù)合材料的ＴＧＡ曲線性能，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)ＰＬＡ和改性高嶺土含量的配比來(lái)調(diào)節(jié)材料的結(jié)晶性能．高嶺土可提高復(fù)合材料的結(jié)晶性，這是因?yàn)榫哂休^大的比表面積以及界面作用力的高嶺土，在復(fù)合材料中起到成核劑的作用，能誘導(dǎo)聚乳酸結(jié)晶，因此適量的加入可以改善復(fù)合材料的結(jié)晶性能．ａ：ＰＬＡ；ｂ：ＰＬＡ／Ｋ－１；ｃ：ＰＬＡ／Ｋ－５；ｄ：ＰＬＡ／Ｋ－１０圖４ＰＬＡ與不同高嶺土含量復(fù)合材料的ＸＲＤ曲線表１聚乳酸／高嶺土復(fù)合材料的結(jié)晶度高嶺土／％結(jié)晶度／％２θ／（°）０３３．５１６．５，１９．３，２２．６１４２．９１７．５，２０．３５５０．６１５．２，１７．８，１９．８，２３．１１０４１．２１４．９，１６．０，１８．５，２２．３２．５復(fù)合材料ＳＥＭ分析圖５為高嶺土表面修飾前后以及聚乳酸／高嶺土復(fù)合材料掃描電鏡圖像，可以看出處理前的高嶺土團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重，形狀大小不規(guī)則，片層結(jié)構(gòu)非常明顯，并且片層邊緣粗糙．經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑（ＫＨ５

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3065530