聚碳酸亞丙酯（PPC）具有優(yōu)異的生物降解性、生物相容性和氧氣阻隔性能,然而PPC無定形的聚集態(tài)結構和較低的玻璃化轉變溫度,導致PPC的熱性能、力學性能和尺寸穩(wěn)定性較差,嚴重限制了其廣泛應用。聚對苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯（PBAT）具有良好的熱性能、力學性能和加工性能,然而PBAT吹膜得到的薄膜開口性差、厚度不均勻、成本較高,并且其阻隔性能仍有待提高。將PPC和PBAT結合在一起,能夠彌補單一材料的缺點,得到力學性能和阻隔性能優(yōu)異的共混物材料。本論文首先采用雙螺桿擠出機制備不同配比的PPC/PBAT共混物,研究熔體黏度對共混物力學性能、流變性能、界面相互作用、熱性能和相形態(tài)的影響,對共混物熔體黏度、微觀形態(tài)和性能進行分析,建立熔體黏度-微觀形態(tài)-性能之間的關系。力學性能、動態(tài)流變性能和紅外光譜測試（FTIR）結果表明,由于兩種聚合物的熔體黏度不同,以PBAT為基體的共混物具有更好的力學性能、相容性和分子間相互作用。PBAT的引入有效地提高了共混物的熱穩(wěn)定性,PPC的加入提高了共混物的結晶能力,當僅加入10 wt%PPC時,共混物的結晶溫度從37.5℃增加到66.8℃,有助于吹膜... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

主要研究內容流程圖

第三章不同配比PPC/PBAT共混物的結構與性能211169%降低到414%。然而，當PBAT的含量高于50wt%時，引入PBAT有效地提高了共混物的拉伸強度和斷裂伸長率，當PBAT的含量由30wt%增加到70wt%，共混物的拉伸強度從5.6MPa增加到17.5MPa，增加了2.1倍，當PBAT的含量由50wt%增加到70wt%時，共混物的斷裂伸長率從414%增加到1398%，增加了2.4倍。共混物力學性能的提高不僅依賴于共混組分的力學性能，而且還和組分間的作用力密切相關。在熔融共混過程中，當分散相的熔體黏度高于基體的熔體黏度，分散相聚合物的分子鏈不能完全伸展開來，官能團不能暴露出來，限制了聚合物之間的相互作用[54]。在PPC/PBAT共混體系中，不同的聚合物作為基體，共混物的力學性能隨PBAT含量的變化表現出不同的變化趨勢，這可能是由于在熔融共混條件下，PBAT的熔體黏度高于PPC的熔體黏度，當PBAT的含量低于50wt%時，PBAT為分散相，高黏度的PBAT顆粒不能很好地均勻分散，與PPC形成有效的氫鍵作用，降低了共混物的力學性能。當PBAT的含量高于50wt%時，PBAT相成為基體，此時共混物的黏度比小于1，黏度較低的PPC顆粒能夠均勻地分散在PBAT基體中，與PBAT形成氫鍵，聚合物之間的作用力增強，共混物的力學性能提高。圖3-1共混物的力學性能：（a）應力-應變曲線，（b）拉伸強度和斷裂伸長率Figure3-1Mechanicalpropertiesofblends：(a)stress-straincurves,(b)tensilestrengthandelongationatbreak3.2共混物的流變性能流變測試是研究聚合物共混物的重要工具，因為流變行為對共混物的相形態(tài)、界面相互作用和共混組分十分敏感。圖3-2是PPC、PBAT及其不同組分的共混物在160℃下的復數黏度（η*）、儲能模量（G"）和損耗模量（G"）。從圖3-2（a）可看到，兩種聚

第三章不同配比PPC/PBAT共混物的結構與性能23用的減少會降低共混物的能量耗散量，從而導致損耗模量降低[58]。然而當PBAT的含量超過50wt%，共混物的損耗模量高于PPC/PBAT50/50共混物的損耗模量，可能是由于共混物中分子纏結作用增強。在高頻區(qū)域，PBAT為基體共混物的損耗模量高于PPC基體共混物的損耗模量，說明在PBAT為基體的共混物中PPC和PBAT的相容性較好。另外，在整個頻率范圍內，PPC/PBAT50/50共混物展現出最低的損耗模量，說明在這一組分共混物中，PPC和PBAT之間的相容性很差。圖3-2共混物的流變性能：（a）復數黏度，（b）儲能模量，（c）損耗模量Figure3-2Rheologicalpropertiesofblends:(a)complexviscosity,(b)storagemodulus,(c)lossmodulusCole–Cole曲線可以用來表征共混物的相容性，當共混物具有較好的相容性或分散相分布均勻時，Cole-Cole曲線為光滑的半圓形曲線，但是當共混物發(fā)生相分離或分散相分布不均勻時，Cole-Cole曲線將偏離弧形[59,60]。圖3-3為PPC、PBAT和不同配比PPC/PBAT共混物的Cole-Cole曲線，PBAT的Cole-Cole曲線呈現半圓形，說明了聚合物具有良好的均相性，對于PPC/PBAT10/90共混物，Cole-Cole曲線為帶有長尾巴的圓弧，說明PPC顆粒的分散是不太均勻的，然而，含有30wt%PPC共混物的Cole-Cole曲線為光滑的圓弧，說明PPC和PBAT在該共混物組分中具有很好的相容性，或者分散相均勻分布在共混物中。但是，PPC為基體的共混物的Cole-Cole曲線幾乎為直線，說明


本文編號：3492929