采用熔融共混法制備低密度聚乙烯（PE-LD）/殼聚糖季銨鹽（QCTS）復(fù)合材料和PE-LD/殼聚糖（CTS）復(fù)合材料,通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）進(jìn)行了表征,分析了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能和抗菌性能。結(jié)果表明,復(fù)合材料在220℃以下具有較好的熱穩(wěn)定性,QCTS較均勻分散在基體中。相對(duì)CTS,QCTS可以顯著提高PE-LD的抗菌性能。隨著QCTS添加量的增加,復(fù)合材料的抗菌性能和拉伸彈性模量得到提高,但復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率降低。當(dāng)QCTS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí),復(fù)合材料對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率均可以達(dá)到99%,拉伸強(qiáng)度為（10.55±0.11） MPa,拉伸彈性模量為（109.08±1.25） MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為（11.90±1.28）%。 

【文章來(lái)源】：工程塑料應(yīng)用. 2020,48(09)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

不同CTS或QCTS含量的PE-LD復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度

不同CTS或QCTS含量的PE-LD復(fù)合材料的拉伸彈性模量如圖4所示。由圖4可以看出,未添加CTS時(shí),PE-LD的拉伸彈性模量為(56.40±0.14) MPa,復(fù)合材料的拉伸彈性模量隨著CTS或QCTS添加量的增加而增大,當(dāng)CTS或QCTS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí),復(fù)合材料的拉伸彈性模量分別為(109.09±1.87) MPa和(109.08±1.25) MPa。復(fù)合材料剛性的提高可能和CTS和QCTS的結(jié)構(gòu)有關(guān)。CTS中含有大量的羥基和氨基,可以形成氫鍵,分子間作用力強(qiáng),本身也是一種結(jié)晶性高分子化合物,分子鏈具有一定的剛性[20]。而QCTS經(jīng)過(guò)季銨鹽改性,分子鏈規(guī)整性可能有所降低,但是分子鏈中依然存在大量的極性基團(tuán),分子間作用力也較強(qiáng)。因此在增容劑作用下,添加CTS和QCTS可以提升復(fù)合材料的剛性,使拉伸彈性模量增大。

不同CTS或QCTS含量的PE-LD復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率如圖5所示。由圖5可以看出,未添加CTS時(shí),PE-LD的斷裂伸長(zhǎng)率較高,為(35.55±1.22)%。添加CTS或QCTS后,復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率隨著CTS或QCTS含量的增加而顯著減小。當(dāng)CTS或QCTS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí),復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率分別為(17.20±1.60)%和(11.90±1.28)%。斷裂伸長(zhǎng)率減小的原因可能是:一方面CTS和QCTS具有一定的剛性,另一方面結(jié)合SEM分析結(jié)果,PE-LD基體與CTS或QCTS之間存在一定的間隙,在拉伸測(cè)試時(shí),相界面可能成為應(yīng)力集中點(diǎn),較早發(fā)生斷裂,導(dǎo)致斷裂伸長(zhǎng)率減小。


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