凹凸棒石改性聚乳酸的結構和性能研究.pdf

1、聚乳酸(PLA)被稱為新世紀最有前途的新型包裝材料和生物醫(yī)用材料。但是，PLA制品存在質脆、結晶速率慢、耐熱性能差和親水性能差等缺陷，這些缺陷嚴重限制了PLA作為通用塑料的廣泛使用。本文以天然一維無機納米粒子凹凸棒石（PA）同時作為PLA基體的異相成核劑和納米填料，通過熔融共混制備了PLA/PA納米復合材料。
　　SEM和TEM結果表明，當PA含量為3 wt％時，可均勻分散在PLA基體中。通過紅外光譜和XPS分析證實了PA納米粒子

2、表面的羥基與PLA基體中的羰基形成了氫鍵作用，當PA含量為3 wt%時，相互作用最強，促進了PA與PLA之間的相容性。PLA/PA納米復合材料的力學性能研究結果表明添加PA納米粒子提高了PLA/PA納米復合材料力學性能，使得PLA分子從脆性材料向韌性材料轉變，擴寬了PLA的應用領域。
　　流變結果表明PLA/PA納米復合材料的復數(shù)黏度均高于純PLA的復數(shù)黏度，并且隨著PA添加量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，這種趨勢在低頻區(qū)比高頻區(qū)

3、明顯的多，說明PA在PLA基體中形成了網絡結構，從而提高了PLA/PA納米復合材料的熔體黏度。在低剪切頻率區(qū)，PLA/PA納米復合材料的儲能模量明顯高于純PLA的儲能模量，并且隨著PA含量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，表明PA與PLA基體具有良好的相互作用，形成一定的網絡結構，使得PLA分子鏈的自由運動受到影響，使儲能模量明顯高于純PLA的儲能模量。
　　添加PA納米粒子能改善PLA的熱穩(wěn)定性，當添加3 wt%PA時，復合材料的熱

4、分解溫度比純PLA提高了11℃。添加PA納米粒子提高了PLA的結晶速率，在130℃時，含3 wt%PA的復合材料的t1/2為4.73 min，相比于純PLA的18.54 min加快了13.81 min，結晶速度提高了74.5%，說明PA對PLA具有較好的異相成核作用，減小了PLA/PA納米復合材料的球晶尺寸。
　　相比于純PLA，PLA/PA納米復合材料顯示出了良好的熱穩(wěn)定性、結晶速率和力學性能，有望替代通用塑料應用于食品包裝等領