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）/填料體系簡單共混,制備了復合材料。利用萬能電子拉伸機、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PLA/填料體系結構和性能的影響。結果表明,不同的填料處理劑對PLA/填料復合材料的拉伸力學性能有不同的影響,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PLA填料復合材料拉伸力學性能影響較小。填料的加入促進了聚乳酸的結晶,降低了PLA的冷結晶溫度,但對聚乳酸最終的結晶度和晶體結構沒有影響。 

【文章來源】：塑料工業(yè). 2017,45(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

PLA及其復合材料脆斷斷面的SEM照片

/填料體系結晶的影響圖2a為PLA及PLA復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晶峰，而PLA/碳酸鈣/滑石粉復合材料以及PLA/淀粉/滑石粉復合材料在降溫過程形成了結晶峰。這是因為在PLA復合材料中，填料起到了成核劑的作用，降低了成核的表面位壘，從而促進了PLA結晶。而純的PLA在降溫過程不發(fā)生結晶，可能是因為降溫過程時間比較短，PLA分子鏈沒有足夠的時間均相成核，從而不能形成晶體結構。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復合材料DSC曲線Fig2DSCcurvesofPLAanditscomposites表4純PLA及PLA復合材料樣品的DSC結果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－結晶溫度;Tcc－冷結晶溫度;Tm1－低溫熔融峰溫度;Tm2－高溫熔融峰溫度;ΔHm－熔融焓;ΔHc－結晶焓;ΔHcc－冷結晶焓;χ－結晶度。圖2b為PLA及PLA復合材料的升溫曲線。從圖中可以觀察到，升溫過程中純的PLA會發(fā)生冷結晶，形成冷結晶峰;而PLA復合材料均不形成冷結晶峰。這可能是因為對于純的PLA，在降溫過程中不能形成晶體結構，但是能夠形成一定有序程度的微觀結構，這種結構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)生冷結晶。而PLA/碳酸鈣/滑石粉復合材料以及PLA/淀粉/滑石粉復合材料在降溫過程結晶已經(jīng)較為

腟EM照片，可以看出純PLA的脆斷斷面比較平整，而復合材料的脆斷斷面比較粗糙，均存在許多小孔結構，這應該是填料顆粒脆斷時脫落形成的�；垡云瑺罱Y構嵌入PLA基體中，同時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/滑石粉復合材料與PLA/淀粉/滑石粉復合材料的電鏡照片，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，界面性質較好。a－PLAb－PLA/碳酸鈣/滑石粉c－PLA/淀粉/滑石粉圖1PLA及其復合材料脆斷斷面的SEM照片F(xiàn)ig1SEMsofthebrittlefracturesectionofPLAanditscomposites2.3填料并用對PLA/填料體系結晶的影響圖2a為PLA及PLA復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晶峰，而PLA/碳酸鈣/滑石粉復合材料以及PLA/淀粉/滑石粉復合材料在降溫過程形成了結晶峰。這是因為在PLA復合材料中，填料起到了成核劑的作用，降低了成核的表面位壘，從而促進了PLA結晶。而純的PLA在降溫過程不發(fā)生結晶，可能是因為降溫過程時間比較短，PLA分子鏈沒有足夠的時間均相成核，從而不能形成晶體結構。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復合材料DSC曲線Fig2DSCcurvesofPLAanditscomposites表4純PLA及PLA復合材料樣品的DSC結果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】：
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)代塑料加工應用. 2007(06)



本文編號：3447960