聚乳酸-環(huán)氧基籠型倍半硅氧烷納米復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、聚乳酸（PLA）作為一種可降解塑料，具有優(yōu)越的使用價值，但是由于材料具有一些性能上的缺點(diǎn)，從而限制了其進(jìn)一步推廣應(yīng)用。環(huán)氧基POSS（EVOS）具有可反應(yīng)性的環(huán)氧基團(tuán)，熱穩(wěn)定性好，作為一種功能性填料可望提高PLA的綜合性能。
　　本論文采用密煉機(jī)進(jìn)行熔融共混，制備PLA/EVOS納米復(fù)合材料，用來改性聚乳酸的一些應(yīng)用性能。文中采用紅外光譜儀（FIR）、掃描電子顯微鏡（SEM）、動態(tài)熱機(jī)械分析儀（DMA）、熱失重分析儀（TGA）、拉

2、伸試驗(yàn)機(jī)、毛細(xì)管流變儀、差示掃描量熱儀（DSC）等對材料的力學(xué)性能、流變性能、結(jié)晶性能等進(jìn)行了研究。
　　力學(xué)性能結(jié)果表明在EVOS添加量為5％時材料的沖擊強(qiáng)度提高了22.8%，含量為1%時復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度增長了8.3%，0.5%時斷裂伸長率提高了68.9%。DMA測試結(jié)果表明隨著 EVOS含量的增加 PLA/EVOS納米復(fù)合材料的儲能模量先增加后降低，EVOS含量為0.5%時儲能模量最高，比純PLA增加了49%。SEM測試結(jié)果

3、表明EVOS的加人使材料在受到外力沖擊時誘發(fā)大量銀紋吸收更多沖擊能量，提高了PLA的韌性。
　　PLA/EVOS納米復(fù)合材料為假塑性流體，隨著溫度的升高，熔體的非牛頓指數(shù)有所提高；非牛頓指數(shù)隨EVOS含量的增加先升后降；PLA/EVOS納米復(fù)合材料熔體均屬于典型的切力變稀型非牛頓流體，其表觀粘度隨著EVOS含量的增加先減小后增大。
　　等溫結(jié)晶動力學(xué)表明PLA及其納米復(fù)合材料的Avrami指數(shù)n值范圍分別為2.15~2.62

4、和2.24~2.66，說明PLA及納米復(fù)合材料的成核機(jī)理和生長方式為二維盤狀生長和三維球晶生長并存。Jeziorny法分析結(jié)果表明在同一升溫速率下，結(jié)晶速率常數(shù)隨EVOS含量的增加而增加，EVOS含量為1%時達(dá)到最大。Mo法結(jié)果表明F(T)和α在相同的相對結(jié)晶度下隨著EVOS含量的增加而增加。Hoffman-Laruitzen理論表明結(jié)晶活化能表明結(jié)晶速率隨著溫度的減小而增大。偏光顯微鏡表明130℃等溫結(jié)晶的球晶尺寸要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于120℃等