將不同填料處理劑（聚己內(nèi)酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、一元醇和二元醇）與聚乳酸（PLA）/填料體系簡(jiǎn)單共混,制備了復(fù)合材料。利用萬(wàn)能電子拉伸機(jī)、掃描電子顯微鏡、差示掃描量熱儀分析了填料處理劑及填料并用對(duì)PLA/填料體系結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明,不同的填料處理劑對(duì)PLA/填料復(fù)合材料的拉伸力學(xué)性能有不同的影響,而且一元醇的處理效果優(yōu)于其他類型的處理劑。不同的填料并用對(duì)PLA填料復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能影響較小。填料的加入促進(jìn)了聚乳酸的結(jié)晶,降低了PLA的冷結(jié)晶溫度,但對(duì)聚乳酸最終的結(jié)晶度和晶體結(jié)構(gòu)沒有影響。 

【文章來源】：塑料工業(yè). 2017,45(08)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

PLA及其復(fù)合材料脆斷斷面的SEM照片

/填料體系結(jié)晶的影響圖2a為PLA及PLA復(fù)合材料所得到的降溫曲線。從圖中可以看出純的PLA在降溫過程中未形成結(jié)晶峰，而PLA/碳酸鈣/滑石粉復(fù)合材料以及PLA/淀粉/滑石粉復(fù)合材料在降溫過程形成了結(jié)晶峰。這是因?yàn)樵赑LA復(fù)合材料中，填料起到了成核劑的作用，降低了成核的表面位壘，從而促進(jìn)了PLA結(jié)晶。而純的PLA在降溫過程不發(fā)生結(jié)晶，可能是因?yàn)榻禍剡^程時(shí)間比較短，PLA分子鏈沒有足夠的時(shí)間均相成核，從而不能形成晶體結(jié)構(gòu)。a－降溫曲線(170℃→30℃，降溫速率5℃/min)b－升溫曲線(30℃→170℃，升溫速率5℃/min)圖2PLA及PLA復(fù)合材料DSC曲線Fig2DSCcurvesofPLAanditscomposites表4純PLA及PLA復(fù)合材料樣品的DSC結(jié)果1)Tab4DSCresultsofPLAanditscomposites試樣名Tc/℃Tcc/℃Tm1/℃ΔHc/J·g－1PLA102.9143.9PLA/CaCO3/滑石粉99.9144.0PLA/淀粉/滑石粉99.8145.418.8試樣名ΔHcc/J·g－1ΔHm/J·g－1χ/%ΔHm/J·g－1PLA29.530.232.329.5PLA/CaCO3/滑石粉19.319.9PLA/淀粉/滑石粉20.321.7注:1)Tc－結(jié)晶溫度;Tcc－冷結(jié)晶溫度;Tm1－低溫熔融峰溫度;Tm2－高溫熔融峰溫度;ΔHm－熔融焓;ΔHc－結(jié)晶焓;ΔHcc－冷結(jié)晶焓;χ－結(jié)晶度。圖2b為PLA及PLA復(fù)合材料的升溫曲線。從圖中可以觀察到，升溫過程中純的PLA會(huì)發(fā)生冷結(jié)晶，形成冷結(jié)晶峰;而PLA復(fù)合材料均不形成冷結(jié)晶峰。這可能是因?yàn)閷?duì)于純的PLA，在降溫過程中不能形成晶體結(jié)構(gòu)，但是能夠形成一定有序程度的微觀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在升溫的過程中起著類似成核劑的作用，使得PLA在升溫的過程中能夠發(fā)生冷結(jié)晶。而PLA/碳酸鈣/滑石粉復(fù)合材料以及PLA/淀粉/滑石粉復(fù)合材料在降溫過程結(jié)晶已經(jīng)較為

腟EM照片，可以看出純PLA的脆斷斷面比較平整，而復(fù)合材料的脆斷斷面比較粗糙，均存在許多小孔結(jié)構(gòu)，這應(yīng)該是填料顆粒脆斷時(shí)脫落形成的。滑石粉以片狀結(jié)構(gòu)嵌入PLA基體中，同時(shí)兩者之間存在一定的間隙，說明滑石粉與基體樹脂之間的相容性不是很好;比較PLA/碳酸鈣/滑石粉復(fù)合材料與PLA/淀粉/滑石粉復(fù)合材料的電鏡照片，可以看出淀粉比碳酸鈣與基體的界面更加模糊。從總體上看，填料碳酸鈣和淀粉與PLA基體間的粘接均較好于滑石粉，填料的分散也較為均勻，界面性質(zhì)較好。a－PLAb－PLA/碳酸鈣/滑石粉c－PLA/淀粉/滑石粉圖1PLA及其復(fù)合材料脆斷斷面的SEM照片F(xiàn)ig1SEMsofthebrittlefracturesectionofPLAanditscomposites2.3填料并用對(duì)PLA/填料體系結(jié)晶的影響圖2a為PLA及PLA復(fù)合材料所得到的降溫曲線。從圖中可以看出純的PLA在降溫過程中未形成結(jié)晶峰，而PLA/碳酸鈣/滑石粉復(fù)合材料以及PLA/淀粉/滑石粉復(fù)合材料在降溫過程形成了結(jié)晶峰。這是因?yàn)樵赑LA復(fù)合材料中，填料起到了成核劑的作用，降低了成核的表面位壘，從而促進(jìn)了PLA結(jié)晶。而純的PLA在降溫過程不發(fā)生結(jié)晶，可能是因?yàn)榻禍剡^程時(shí)間比較短，PLA分子鏈沒有足夠的時(shí)間均相成核，從而不能形成晶體結(jié)構(gòu)。a－降溫曲線(170℃→30℃，降溫速率5℃/min)b－升溫曲線(30℃→170℃，升溫速率5℃/min)圖2PLA及PLA復(fù)合材料DSC曲線Fig2DSCcurvesofPLAanditscomposites表4純PLA及PLA復(fù)合材料樣品的DSC結(jié)果1)Tab4DSCresultsofPLAanditscomposites試樣名Tc/℃Tcc/℃Tm1/℃ΔHc/J·g－1PLA102.9143.9PLA/CaCO3/滑石粉99.9144.0PLA/淀粉/滑石粉99.8145.418.8試樣名ΔHcc/J·g－1ΔHm/J·g－1χ/%ΔHm/J·g－1PLA29.530.232.329.5P

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]幾種增塑劑增塑聚乳酸的性能研究[J]. 張永偉,郭少華,吳智華.  現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2007(06)



本文編號(hào)：3447960