基于PC-PLLA不相容共混物的納米復合材料的制備及結構性能表征.pdf

1、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)作為一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性工程塑料，被廣泛應用于國民經濟的各個行業(yè)，但是當面臨環(huán)境污染和石油緊缺問題時，PC的應用將會受到限制。近年來由于聚乳酸(Poly(L-lactide)，PLLA)具有生物可降解性和生物相容性，并且來源于可再生資源，引起了人們的廣泛關注，所以用PLLA部分代替石油基塑料將一方面減少對環(huán)境的污染，另一方面緩解石油資源緊缺的壓力。PC/PLLA共混物可部分降解，有很大的應

2、用前景，已成為研究熱點。但是PC/PLLA共混物不相容，導致其力學性能差，尤其是斷裂韌性差，使其應用受到很大限制，因此很有必要對其進行改性。
　　 本論文主要針對PC/PLLA共混物斷裂韌性差的缺點進行改性。首先研究了PC/PLLA(70/30w/w)二元共混物力學性能、熱性能、水解性能和微觀結構的變化;在此基礎上以PC/PLLA(60/40w/w)二元共混物為研究對象，通過引入具有力學性能優(yōu)異的改性多壁碳納米管(Functio

3、nalizedMulti-walledcarbonnanotubes,FMWCNTs)研究共混物結構和性能的變化，獲得了具有較好的力學性能、優(yōu)異的電性能和水解性能的三元納米復合材料;最后通過選用馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(poly(ethylene-co-octene)rubber-maleicanhydride,EOR-g-MAH）對PC/PLLA(80/20w/w)不相容共混物增容，并同時加入FMWCNTs，進一步研究了EOR-g

4、-MAH和FMWCNTs對共混物力學性能的共同作用，制備了超韌復合材料。通過本課題的研究，得到的主要結果如下:
　　 (1)二元共混物PC/PLLA(70/30)中，PLLA分散相以非晶態(tài)的形式分布在PC基體中;力學性能測試表明PLLA對PC有既增強又增韌的作用。此外，雖然PLLA具有較低的熱變形溫度，但是含有30wt％PLLA的PC/PLLA共混物的熱變形溫度與純PC的基本相當;同時PLLA相的存在，還促進了共混物的水解，這對

5、共混物在實際中應用是非常有益的。
　　 (2)三元納米復合材料PC/PLLA/FMWCNTs中，PC和PLLA都以無定形態(tài)存在，FMWCNTs的加入并沒有改變共混物的雙連續(xù)相形態(tài)，但是FMWCNTs選擇性分布在PC相中，形成FMWCNTs網絡結構，使PC相的相疇增大;FMWCNTs含量為2wt％時，納米復合材料的電阻明顯下降;力學性能測試表明，FMWCNTs加入后，PC/PLLA共混物的斷裂韌性有很大程度的提高;此外，FMWCN

6、Ts的加入會提高共混物的水解性能，且FMWCNTs含量越高，其水解速率越大。
　　 (3)以PC/PLLA(80/20)為對象，同時引入增容劑EOR-g-MAH和不同含量的FMWCNTs。結果顯示:加入EOR-g-MAH和不同含量的FMWCNTs，共混物的相形態(tài)仍然為海島結構，與未增容的體系相比，含增容劑的體系分散相PLLA粒徑明顯減小，分散更加均勻;FMWCNTs選擇性分布在PC相中，并且FMWCNTs含量較高時，體系中會有F