以聚乳酸（PLA）為基體,聚丁二酸丁二醇酯（PBS）為增韌相,納米纖維素（CNF）為增強(qiáng)相,采用不同的擠出溫度,利用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混制備出一系列CNF/PBS母粒改性PLA復(fù)合材料。采用掃描電子顯微鏡、廣角X射線(xiàn)衍射儀、差示掃描量熱儀、偏光顯微鏡和萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)以及懸臂梁沖擊試驗(yàn)機(jī)對(duì)復(fù)合材料的結(jié)晶和力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明:CNF可以起到異相成核的作用,但含量過(guò)多易引起團(tuán)聚;與純PLA相比,當(dāng)CNF/PBS復(fù)合母粒的添加量為20%時(shí),低溫?cái)D出的復(fù)合材料的結(jié)晶度、沖擊強(qiáng)度分別提高了10.66%和141.51%,拉伸強(qiáng)度僅下降14.86%;當(dāng)CNF/PBS母粒的添加為20%時(shí),低溫?cái)D出的PLA基復(fù)合材料的結(jié)晶度、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別較高溫下擠出的復(fù)合材料提高了11.61%、3.82%和16.37%。 

【文章來(lái)源】：化工新型材料. 2020,48(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

純PLA和CNF/PBS/PLA復(fù)合材料的沖擊斷面SEM圖

圖2為純PLA和CNF/PBS/PLA復(fù)合材料的WAXD譜圖。由圖可見(jiàn)，純PLA和CNF/PBS/PLA復(fù)合材料具有相似的WAXD曲線(xiàn)，說(shuō)明CNF/PBS復(fù)合母粒的加入并未改變PLA的晶體結(jié)構(gòu)；純PLA在2θ=17.8°附近出現(xiàn)了一個(gè)較為寬泛的“饅頭峰”，這是半結(jié)晶聚合物的特征峰型（0#）；當(dāng)CNF/PBS復(fù)合母粒的添加量為5%時(shí)（1#），復(fù)合材料的結(jié)晶衍射峰強(qiáng)度有輕微提高，說(shuō)明CNF起到了異相成核的作用，使PLA基復(fù)合材料的結(jié)晶進(jìn)一步完善，結(jié)晶完整性提高；隨著CNF/PBS復(fù)合母粒添加量的提高（2#和3#），在2θ=22.6°處出現(xiàn)了尖峰，且隨著復(fù)合母粒添加量的增加而增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)PBS的晶面指數(shù)為（110）晶面的特征衍射峰；當(dāng)CNF/PBS復(fù)合母粒的添加量為20%時(shí)，對(duì)比不同擠出溫度下CNF/PBS/PLA復(fù)合材料的衍射曲線(xiàn)，“饅頭峰”強(qiáng)度變化不太明顯，但是在2θ=22.6°的衍射峰由于溫度的提高，強(qiáng)度降低較為明顯，這可能是由于PBS在高溫下，出現(xiàn)了少量的熱剪切降解，從而導(dǎo)致2θ=22.6°處PBS的衍射峰強(qiáng)度降低（2#和5#）。2.3 CNF/PBS/PLA復(fù)合材料的POM分析

由圖可見(jiàn)，純PLA的晶體形貌以大尺寸球晶為主，晶核數(shù)目較少，這是由于PLA特殊的分子結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致大分子鏈的折疊、堆積較為困難，故形成的晶核數(shù)目較少（0#）；隨著CNF/PBS復(fù)合母粒添加量的增加，PLA晶體的尺寸變小，晶粒細(xì)化，球晶數(shù)量增多，成核密度增大，晶體不規(guī)則，這一方面是由于CNF具有一定的成核作用，會(huì)形成大量的晶核，另一方面可能是PBS加快了PLA分子鏈的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致大量的晶核在有限的空間內(nèi)生長(zhǎng)，相鄰球晶之間相互擠壓，最終形成形狀不規(guī)則的晶體（1#、2#和3#）；對(duì)比不同擠出溫度下CNF/PBS/PLA復(fù)合材料的POM圖片（2#和5#),CNF/PBS/PLA復(fù)合材料隨著溫度的升高球晶的完整性均被破壞，晶界均變得模糊，較完整的晶體數(shù)目減少。2.4 CNF/PBS/PLA復(fù)合材料的DSC分析

【參考文獻(xiàn)】：
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