生物降解材料流變性能的研究.pdf

1、近年來生物降解材料以其優(yōu)異的降解性能得到了廣泛的發(fā)展，其中以聚乳酸(PLA)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)發(fā)展最為迅速。由于生物降解材料尚屬起步階段，目前純PLA和PBS流變性能的研究很少。PLA和PBS均屬假塑性流體，且其流變性能會受到溫度、剪切速率及重復加工次數(shù)的影響。本研究采用了毛細管流變儀和平板式旋轉(zhuǎn)流變儀對生物降解材料PLA和PBS以及傳統(tǒng)的石油基材料PP和LDPE的流變性能進行了對比研究。通過對其流變性能的研究來對實際的生產(chǎn)加

2、工提供指導意義。
　　 對PLA熔體毛細管流變性能的研究表明，PLA屬假塑性流體，非牛頓指數(shù)小于1，且PLA的非牛頓指數(shù)會隨著溫度的增加而發(fā)生明顯的下降。同時PLA的粘流活化能比PP和LDPE大，說明其流變性能對于溫度的敏感性比傳統(tǒng)的石油基材料要高。通過考察同一剪切速率下不同停留時間PLA的流變性能，得出低剪切速率下，PLA熔體的表觀粘度均隨停留時間的增加而減小，且這種影響是單因子量的，與溫度無關(guān)。考察不同干燥時間下PLA的流變

3、性能得出其流變性能受水分的影響，在對PLA加工之前需要對其進行干燥處理以排除水分的影響。
　　 通過旋轉(zhuǎn)流變儀對PLA零切粘度的考察，得出PLA在超低剪切速率下的牛頓平臺的區(qū)域長度要比PP和LDPE明顯要長。同時發(fā)現(xiàn)水分會直接影響到PLA在超低剪切速率下的粘度（零切粘度），這主要是由于水分影響到PLA的相對平均分子量而造成的。并與水分對PLA流變性能的影響綜合分析得出，PLA4032D在加工之前需在80℃的環(huán)境中干燥9h，而PL

4、A3051D則需要在80℃的環(huán)境中干燥6h以排除水分的影響。
　　 通過對PBS流變性能的研究，得出PBS均屬于非牛頓流體中的假塑性流體，隨著剪切速率的增加，聚合物熔體的表觀粘度會出現(xiàn)明顯的下降。預(yù)熱時間并不會影響到PBS的流變性能。溫度對PBS的流變性能亦有影響，對于PBS（三菱），在150℃-170℃范圍內(nèi)熔體粘度隨著溫度的升高而顯著的下降，而當溫度超過170℃時，溫度對PBS（三菱）的影響明顯減弱。對于PBS(DSM)，在