不同改性劑改性聚乳酸對(duì)其制備纖維性能影響的探討.pdf

1、隨著石油資源日益減少和白色污染的加重，人們開(kāi)始注重環(huán)境的保護(hù)以及可再生資源的研發(fā)，從而使得生物降解高分子材料被提上研究日程。生物降解材料因具有良好的降解性、無(wú)毒性、可再生及生物相容性而被應(yīng)用于醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、食品包裝及化妝品等行業(yè)，成為最有可能代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料制品的材料。
　　PLA以其良好的生物相容性、較好的降解性能以及巨大的產(chǎn)量而成為目前最具應(yīng)用前景的生物降解性材料。但是市場(chǎng)上工業(yè)化生產(chǎn)的PLA多為半結(jié)晶性材料、分子量分布較寬、力學(xué)性

2、能差、分子中含有大量氫鍵、流動(dòng)性差，從而導(dǎo)致最終紡絲的得到的纖維性能較差。因此，迫切需要對(duì)已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的PLA進(jìn)行改性，降低其結(jié)晶度、增加其流動(dòng)性，最終提升PLA纖維的使用性能。
　　本文首先通過(guò)雙螺桿熔融擠出法，應(yīng)用不同分子量PEG對(duì)PLA進(jìn)行改性，接著把改性后的材料通過(guò)熔融紡絲得到纖維，通過(guò)對(duì)改性后的共混物進(jìn)行熔融指數(shù)，對(duì)改性后的纖維進(jìn)行差示掃描量熱、拉伸性能以及低溫脆斷面的微觀形態(tài)分析，研究了改性后纖維的流動(dòng)性能、結(jié)晶性能

3、、熱性能以及力學(xué)性能，確定了最佳共混擠出和熔融紡絲工藝參數(shù)，經(jīng)過(guò)分析得知分子量較低的改性劑改性效果較好。接著選擇小分子量改性劑DOA、DIOP、TPP對(duì)PLA進(jìn)行改性，并把改性后的共混物通過(guò)熔融紡絲得到纖維，對(duì)纖維進(jìn)行后續(xù)測(cè)試，研究改性劑對(duì)于PLA流動(dòng)性能、結(jié)晶性能、熱性能以及力學(xué)性能的影響，得到以下結(jié)論:隨著PEG含量的增加，材料的流動(dòng)性和斷裂伸長(zhǎng)率增加、結(jié)晶度和斷裂強(qiáng)度下降，當(dāng)PEG含量超過(guò)8％后，力學(xué)性能大幅降低，當(dāng)PEG200含

4、量為8％纖維綜合性能最好，熔融指數(shù)為58.3g/10min，斷裂強(qiáng)度為2.03cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為77％，纖維玻璃化轉(zhuǎn)變溫度由純PLA56.8℃下降到44.6℃，結(jié)晶度下降了11.81％; PEG200對(duì)于PLA纖維的改性效果優(yōu)于PEG2000和PEG6000; TPP對(duì)于PLA纖維的改性效果優(yōu)于DOA、DIOP; TPP含量為8％時(shí)，改性纖維熔融指數(shù)為44.8g/10min，斷裂強(qiáng)度為2.05cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為74％