聚乳酸合金相容性的研究.pdf

1、聚乳酸(PLA)來源于可再生資源，低碳環(huán)保，對環(huán)境沒有任何污染，與石油基材料制成共混合金可以有效降低碳排放量，被認(rèn)為是極具應(yīng)用前景的生物基材料。但是PLA與聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)界面相容性較差，且PLA本身具有硬而脆、耐熱性差等缺陷，影響了合金的實際應(yīng)用。
　　本文以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三嵌段共聚物(EBA-GMA)與氫化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)-馬來酸酐共聚物(SEBS-MA

2、H)作為相容劑，采用熔融共混技術(shù)制備了PLA/PC和PLA/ABS合金，分析了新型相容劑的增容機(jī)理，并對共混合金的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了測試和表征。
　　首先，研究了反應(yīng)性相容劑EBA-GMA和SEBS-MAH對PLA或PC的增容機(jī)理。FTIR測試結(jié)果表明，EBA-GMA的環(huán)氧基團(tuán)與PLA或PC的端羥基及端羧基發(fā)生反應(yīng)；SEBS-MAH的酸酐基團(tuán)與PLA或PC的端羥基發(fā)生反應(yīng)，生成接枝共聚物。扭矩分析表明，與純PLA或PC相比，相容劑改

3、性的PLA或PC平衡扭矩值降低。
　　其次，采用掃描電鏡(SEM)、動態(tài)力學(xué)分析儀(DMA)、差示掃描量熱儀(DSC)、轉(zhuǎn)矩流變儀和萬能拉伸試驗機(jī)等對PLA/PC增容合金進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和性能測試。SEM和DMA分析發(fā)現(xiàn)，PLA/PC增容合金相界面模糊、分散相分布均勻，儲能模量的臺階平緩、兩相的Tg相互靠近，合金相容性改善；DSC結(jié)果表明，相容劑降低PLA的結(jié)晶性能；流變分析發(fā)現(xiàn)，PLA/PC增容合金在相同的剪切速率下，剪切粘度均比

4、未增容的高；熱失重分析(TGA)和熱變形溫度測試結(jié)果表明，SEBS-MAH增容后 PLA/PC合金的熱分解溫度由338.1 ℃提高到342.1 ℃，熱變形溫度由95.9 ℃增加到108.7 ℃；力學(xué)性能分析表明，PLA/PC增容合金的拉伸性能和抗沖性提高。與EBA-GMA相比，相容劑SEBS-MAH對PLA/PC合金有更好的增容效果。
　　最后，通過SEM、DMA、DSC、轉(zhuǎn)矩流變儀和萬能拉伸試驗機(jī)等對PLA/ABS增容合金的微觀

5、形貌、動態(tài)力學(xué)性能、流變性能、熱性能、力學(xué)性能等進(jìn)行了測試。SEM和DMA分析發(fā)現(xiàn)，PLA/ABS增容合金相界面模糊、相分離現(xiàn)象減弱，儲能模量的臺階平緩、兩相的Tg相互靠近，合金相容性改善；DSC結(jié)果表明，相容劑降低PLA的結(jié)晶性能；流變分析發(fā)現(xiàn)，PLA/ABS增容合金在相同的剪切速率下，剪切粘度均比未增容的高；TGA和熱變形溫度結(jié)果表明，SEBS-MAH增容后PLA/ABS合金的熱分解溫度由318.1 ℃提高到322.8 ℃，熱變形溫