成核劑Talc和增塑劑TBC對聚乳酸性能的影響.pdf

1、隨著石油資源的日益緊張和人們對環(huán)保問題的日益關(guān)注,高性能、低成本、再生性資源、安全無毒、環(huán)?；牟牧弦呀?jīng)成為研究的主要潮流,其中非常具代表性的是天然新型可再生、完全生物可降解材料—聚乳酸,可被自然界中的動植物體內(nèi)的酶或多種微生物分解,最后形成CO2和H2O,因此其作為環(huán)境友好的包裝材料,前景良好。但因聚乳酸(如產(chǎn)量最大的聚L-乳酸)存在著結(jié)晶速度較慢、抗沖擊性差等缺點,影響了它的應(yīng)用。為了改善聚乳酸的結(jié)晶能力(與速度)和柔韌性,本課題以

2、聚L-乳酸(PLLA)為研究對象,選擇成核劑滑石粉以及改性滑石粉和增塑劑檸檬酸三丁酯作為改善聚乳酸的助劑,考察了成核劑、增塑劑和成型工藝條件等對PLLA的力學(xué)性能、結(jié)晶性能和熱穩(wěn)定性能等的改善效果。
　　 研究發(fā)現(xiàn),成核劑滑石粉(Talc)和增塑劑檸檬酸三丁酯(TBC)都能改善聚乳酸的熔體流動性,當(dāng)成核劑和增塑劑協(xié)同作用時,成核劑對整個體系的促進(jìn)作用比增塑劑大。隨著滑石粉含量的增加,聚乳酸的拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度對應(yīng)于純聚

3、乳酸來講都是提高,但是呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。添加增塑劑TBC后,聚乳酸的拉伸強度降低,彎曲強度和沖擊強度提高。當(dāng)同時添加成核劑和增塑劑時,綜合力學(xué)性能得到改善,這是因為二者的協(xié)同作用使得聚乳酸的力學(xué)性能得到提高。
　　 通過偏光顯微鏡,觀察到聚乳酸添加成核劑和增塑劑后聚乳酸的球晶變化比較大,添加成核劑后球晶變小了,添加增塑劑后,晶體尺寸較單純加成核劑的略有增大。
　　 通過DSC分析后發(fā)現(xiàn):隨著滑石粉含量的增加,聚乳

4、酸的結(jié)晶溫度(Tc)逐漸降低,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熔點(Tm)幾乎不變,結(jié)晶度也較純聚乳酸的有所增大;增塑劑TBC提高了聚乳酸結(jié)晶速率;二者的協(xié)同作用能提高聚乳酸的結(jié)晶能力;改性滑石粉能使聚乳酸擠出后的結(jié)晶度得到有效的提高。通過對聚乳酸各樣品的非等溫結(jié)晶動力學(xué)分析發(fā)現(xiàn),隨著降溫速率(β)的增大,結(jié)晶溫度范圍逐漸變大,半結(jié)晶期(t1/2)逐漸減小;成核方式主要是均相成核,但異相成核也同時存在,晶體生長方式為三維生長。
　　 通