聚乳酸-尼龍合金的制備及其形變機(jī)理研究.pdf

1、基于聚乳酸增韌改性的需要，本論文主要運(yùn)用擠出-模壓的工藝，制備了聚乳酸(PLLA)和與高熔點(diǎn)尼龍610（PA610，熔點(diǎn)約為220℃）的合金，通過考察兩組分配比、工藝條件及增容劑等因素對(duì)所制合金材料性能的影響，得到了制備PLLA)和PA610合金的工藝參數(shù)及配比。并在此基礎(chǔ)，對(duì)比研究了所制合金與純聚乳拉伸變形機(jī)理的差，闡述了所制合金相比聚乳酸韌性得以提高的原因。
　　前期通過探索發(fā)現(xiàn)，采用擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混的工藝適用于PLLA/P

2、A610的制備。在此基礎(chǔ)上對(duì)PLLA/PA610的最佳質(zhì)量配比進(jìn)行探索。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PLLA/PA610比為95/5時(shí)，材料的力學(xué)性能較好，斷裂伸長(zhǎng)率較高，相對(duì)于純PLLA約提高了3倍。
　　對(duì)于擠出機(jī)加工生產(chǎn)而言，尤其是加工易降解材料時(shí)，加工條件對(duì)材料的性能影響較大。對(duì)此，我們對(duì)擠出機(jī)各段的溫度設(shè)定及轉(zhuǎn)速進(jìn)行考察。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)擠出機(jī)的溫度設(shè)定為180℃、190℃、225℃、和225℃，機(jī)頭溫度為210℃，此外，當(dāng)主機(jī)轉(zhuǎn)速為120

3、r/min，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為12r/min，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速為10/r/min，拉伸比為9.12時(shí)，所制的的材料的力學(xué)性能相對(duì)較好。
　　DSC和SEM表明，PLLA和PA610共混時(shí)的相容性較差，本實(shí)驗(yàn)分別選用馬來酸酐(MAH)和4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)作為體系的增容劑，考察體系的力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)，二者均可以對(duì)PLLA/PA610體系起到增容的效果，但MDI的增容效果較為明顯，當(dāng)MDI含量為6phr時(shí)尤為顯著。
　　

4、基于前人對(duì)PLLA拉伸取向的研究，本實(shí)驗(yàn)研究了拉伸溫度為65℃時(shí)，拉伸速率對(duì)PLLA的影響，并考察了PA610的加入對(duì)PLLA拉伸形變?nèi)∠虻挠绊?。PLLA/PA610復(fù)合材料在低尼龍含量時(shí)，光譜的變化主要反映了聚乳酸的結(jié)構(gòu)的變化，相比于純聚乳酸，復(fù)合膜在較低的伸長(zhǎng)率下就形成了有序的晶體結(jié)構(gòu)，這說明了在應(yīng)力的作用下，尼龍組分發(fā)生異相成核的作用，促進(jìn)了聚乳酸的結(jié)晶。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在較低的拉伸速率下，聚乳酸更容易發(fā)生結(jié)晶，而對(duì)尼龍的結(jié)構(gòu)的影響較小