热塑性有机硅聚氨酯弹性体增韧改性聚乳酸的研究
聚乳酸增韧研究进展
２ ０ １ ５年 第 ３ ４卷 第 １ １ 期
工
进
ห้องสมุดไป่ตู้
展
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ＣＨＥ ＭＩ ＣＡＬ Ｉ ＮＤＵＳ Ｔ ＲＹ ＡＮＤ Ｅ ＮＧＩ ＮＥ ＥＲＩ ＮＧ Ｐ ＲｏＧＲＥＳ Ｓ
聚 乳 酸 增 韧 研 究 进 展
邓艳 丽 ，杨斌 ，苗 继斌 ，苏丽芬 ，夏茹 ， 陈鹏 ，钱 家盛
ＤｏＩ ：１ ０ ． １ ６ ０ ８ ５ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ — ６ ６ １ ３ ． ２ ０ １ ５ ． １ １ ． ０ ２ ３
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｔ ｏ ｕｇ ｈｅ ｎ ｉ ｎｇ ｍｏ ｄｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐｏ ｌ ｙ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ＤＥ ＮＧ Ｙ ａ ｎ ｌ ｉ ，Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｂ ｉ ｎ ，ＭＩ Ａ ＯＪ ｉ ｂ ｉ ｎ ，Ｓ ＵＬ ｉ ｆ ｅ ｎ ，Ｘ Ｉ Ａ Ｒ ｕ ，Ｃ Ｈ Ｅ ＮＰ ｅ ｎ ｇ ，Ｑ Ｉ Ａ ＮＪ ｉ ａ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ
方 法的改进 以及 进行共 混、共聚 、复合及 增塑等 改性 ，可 以显著 改善聚乳 酸材料 的力学性 能并 同时保持耐 热性 和 降解性 能不受影响 ；开发 更加 高效 的增韧改性 剂，增加其与 聚乳酸分子链 间的界面相 互作 用并提 高复合 材料
的冲击性 能已成 为研 究工作 的努力方 向。从 微观分 子尺度 上对 聚乳酸进行增韧 改性以及设计绿 色合成路线仍是 目前研 究工作的重点 。 关键 词：聚乳酸 ；降解 ；增 韧；聚合物加 工；成核 中图分类号 ：Ｔ Ｑ ３ １ ６ ． ２ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ０—６ ６ １ ３（ ２ ０ １ ５）１ １ —３ ９ ７ ５—０ ４
热塑性聚氨酯弹性体性能的研究
保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在——年解密后适用本授
权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 作者签名： 导师签名：
删
日期： 日期：
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第一章绪论
第一章绪论
第１．１节聚氨酯概述
１．１．１聚氨酯简介
聚氨酯（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）是指在分子链中含有异氰酸酯基（－ＮＣＯ）或氨基甲酸酯 基团（－ＮＨＣ００．）的聚合物，是一种含软链段和硬链段的嵌段共聚物，软链段由聚合物多
ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ
ａｎｄ ２５％，ＳＰＵＳ ｐｏｓｓｅｓｓｅｄ
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ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｐｏｌｙｏｌｓ
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ｓｅｇｍｅｎｔｓ，Ｄｉｐｈｅｎｙｌｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｔｏｍｉｃ ａｌｃｏｈｏｌ
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ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＭＤＩ）ａｎｄ ｍｉｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ，ＳＰＵＳ
Ｖ
北京化工大学硕上研究生论文
北京化工大学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立
进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声 明的法律结果由本人承担。
北京化工大学硕士研究生论文
以聚合物多元醇为软段，４，４’．二苯基甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）和不同小 分子的二元醇为硬段，采用预聚体法合成热塑性聚氨酯。本文讨论了异氰 酸酯指数、不同扩链剂、以及混合扩链剂的摩尔比对热塑性聚氨酯性能的 影响。结果表明当异氰酸酯指数为Ｏ．９９时，热塑性聚氨酯的综合性能最 佳；一缩二乙二醇和聚己二酸丁二醇酯为原料合成的ＴＰＵ具有最佳的力 学性能；双酚Ａ做扩链剂合成出来的ＴＰＵ具有优异的熔体流动性；当双 酚Ａ与一缩二乙二醇摩尔比为１／３时，聚醚型热塑性聚氨酯在保持一定力 学强度的同时又具有较好的熔体流动性。
聚乳酸增韧改性研究进展
聚乳酸增韧改性研究进展袁理;李芬芬;康睿玲;施家豪;吴靓;张扬【摘要】从共聚改性和共混改性两方面综述了近年来聚乳酸（PLA）增韧改性的研究现状，并着重介绍了植物纤维共混PLA的增韧机理和研究进展，最后对PLA 的发展前景进行了展望。
%This paper summarized the most recent development of toughening modification for poly (lactic acid)(PLA)in terms of copolymerization and blending technologies.The mechanisms and progresses in toughening techniques for PLA resin with plant fibers were focused, and the development prospects of modified PLA products were predicted.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2017(031)001【总页数】6页(P7-12)【关键词】聚乳酸;增韧;研究进展【作者】袁理;李芬芬;康睿玲;施家豪;吴靓;张扬【作者单位】北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048;北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048;北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048;北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048;北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048;北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048【正文语种】中文【中图分类】TQ321近年来，随着石油资源枯竭以及各种日益突出的环境问题，生物可降解材料已经成为当今高分子材料领域的一个极其重要的研究方向。
其中，PLA因其具有良好的生物相容性和力学性能，无毒、可塑性加工成型，生产过程无污染，可完全生物降解，已被广泛应用于医疗卫生、食品包装、汽车、服装等领域，被认为是最有前途的可再生绿色高分子材料之一。
改善聚乳酸韧性及耐热性的研究
２ ２ＤＭＡ 分 析 ．
材料 在交 变 应 力 （ 交 变 应 变 ）作 用 下 的 交 变应 变 或 （ 或交变应力）响应称为动态力学性 能［ 。动态热机械分 析 ６ ］ （ ＭＡ）是测 定材 料 在交 变 应力 作用 下 的 交变 应 变 响应 ， Ｄ 用 以分析材料 的粘 弹性 能［ 的仪 器 ，也 可以判 断玻璃 化转 ６ ］ 变温度 。图 ４ 是改 性前 后聚乳酸 的 ＤＭＡ图谱 。 图 ６ 改性后聚乳酸 的 Ｓ Ｍ 照片 Ｅ
了分析。实验 结果显示改性后样品在热稳定性、韧性能等方面都有显著提 高。改性后的聚乳酸的玻璃化转变温度比改性前提 高了 ３７℃ ，耐热性得到改善。扫描 电镜 图显示，改性后聚乳酸的断裂面上混乱度较高，由此证 明聚乳酸胞 ｝明显得到改善 。 ．８ 生
关 键 词 ：聚 乳 酸 ；改 性 ；热稳 定 性 ；韧 性 中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ４ Ｂ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
后 聚 乳 酸 抵 抗 形 变 的 能 力 ； 利 用 日本 Ｊ ＯＬ公 司 Ｊ Ｍ 一 Ｅ Ｓ
５１Ｌ ９ Ｏ Ｖ型扫 描 电子显微 镜 （ Ｅ Ｓ Ｍ）观测样 品 断裂 面的形 貌 ，了解改性前后聚乳酸增韧情况。
２ 结 果 与讨论
２ １ＴＭＡ 分 析 ．
材料的线膨胀系数 ａ是利用热 机械分析 仪分 析 来 的。 线膨胀系数是材料的长 度随温度 增高后 的伸长率 和温度增 量 的之 比，由 图 ２可得 改 性前 聚 乳 酸 玻璃 化 转变 温 度 为 ３．＂ ９５ Ｃ，平均 一７ ４ ９＊１ 是 与温度有关 的物理量 。样 ．１ Ｏ 品的导热性能 、受热后 尺寸稳定 性与 ａ的大小 成反 比。改 性前后聚乳酸 的 Ｔ ＭＡ分析结果见图 ２ 图 ３ 及 。
20853910_国内外聚乳酸物理增韧改性进展_
作者简介：闫涵(1998-),男,河南工业大学在读大学生。
收稿日期：2019-07-09聚乳酸，又称聚丙交酯，是近年来研究较为广泛的生物可再生资源，被广泛应用于医学器械和生活塑料中。
一般情况下是以乳酸或丙交酯作为原料从而得到高分子量的聚合物，针对其脆性大、韧性差的缺陷，常选用改性的方法对PLA 进行增韧处理来提高材料的力学性能，同时增强其降解性能[1]。
通常改性的方法包括物理改性和化学改性等方法，本文通过对其进行不同的物理改性方法进行了综述。
1 添加增韧剂改性增韧剂，一般也叫做塑化剂，通常作为高分子材料助剂被广泛应用于工业生产上 ，其用途是添加在加工的过程中，可以使产品的塑性增强。
在聚乳酸基体中加入增塑剂，通过比较增塑前后的PLA ，可知增塑剂的加入不仅明显降低了聚乳酸的玻璃化转变温度、拉伸强度，同时还极大的增强了PLA 的韧性和耐冲击性，使PLA 按理想的结构发展，从而达到增韧改性的目的。
[2]一般将甘油（GL ）、丁酸甘油酯、柠檬酸甘油酯、聚乙二醇400（PEG400）、环氧大豆油（ESO ）、乙酰柠檬酸丁酯（ATBC ）等有机分子作为PLA 的增塑剂。
龚新怀[3]采用茶粉作为生物质填料，利用甘油（GL ）、聚乙二醇（PEG400）、环氧大豆油（ESO ）、乙酰柠檬酸丁酯（ATBC )作为增塑剂来制备TD/PLA 复合材料，研究这四种增塑剂对复合材料韧性以及强度的影响。
实验表明，ATBC 和ESO 都可以有效的提高复合材料的韧性，其中ESO 的效果尤为显著。
龚新怀[4]采用竹粉作为生物质填料，利用乙酰柠檬酸丁酯（ATBC )作为增韧剂，与PLA 进行熔融共混制备复合材料来研究ATBC 对复合材料结构性能的影响，实验表明复合材料的韧性与断裂伸长率有很大的提高，表明ATBC 与PLA 之间存在着相互作用力，ATBC 的加入使得复合材料的玻璃化转变温度（T g ）、冷结晶温度、熔融温度要低于PLA ，极大的改善了PLA 的力学性能。
聚乳酸_聚氨酯弹性体共混复合材料结构与性能研究
塑料工业CH I N A P LASTI CS I N DUST RY 第37卷第5期2009年5月3联系人yelin wh@1261com作者简介:冯飞,男,1982年生,硕士研究生,主要从事聚乳酸共混复合改性研究。
树脂改性与合金聚乳酸/聚氨酯弹性体共混复合材料结构与性能研究冯 飞,叶 林3(高分子材料工程国家重点实验室,四川大学高分子研究所,四川成都610065) 摘要:采用综合性能优良的聚氨酯弹性体(TP U )与聚乳酸(P LA )共混复合,以改善P LA 的力学韧性。
应用动态力学性能分析(DMA )对共混体系的相容性进行了研究,应用扫描电镜(SE M )对其脆断断面和冲击断面形貌进行了分析。
研究结果表明:TP U 的加入显著提高了P LA 的力学性能,加入质量分数为20%的TP U 即可使其断裂伸长率达350%,缺口冲击强度达25kJ /m 2,并保持了较高的拉伸强度;TP U 在P LA 连续相中呈均匀的小球状分散,当其质量分数达到30%时,共混体系趋于双连续结构,具有较好相容性;其冲击断面粗糙不平,为典型的韧性破坏,表明TP U 对P LA 起到有效的增韧作用。
关键词:聚乳酸;聚氨酯弹性体;共混复合;相容性;增韧中图分类号:T Q32112;T Q32318 文献标识码:B 文章编号:1005-5770(2009)05-0012-04Study on the Structure and Property of Polyl acti c Ac i d /Polyurethane El a to mer BlendFENG Fei,YE L in(State Key Lab of Poly merMaterials Eng .,Poly mer Research I nstitute of Sichuan University,Chengdu 610065,China )Abstract:I n order t o exp l ore the way f or i m p r oving the t oughness of polylactic acid (P LA ),polyure 2thane elast o mer (TP U )with excellent mechanical p r operties was app lied t o be blended with P LA.The struc 2ture and p r operties of P LA /TP U blends were studied in ter m s of the mechanical,mor phol ogies and ther malp r operties .The results indicated that additi on of TP U could i m p r ove the mechanical p r operties of P LA re mark 2ably .The el ongati on at break could reach t o 350%,and the notched iz od i m pact strength could reach t o25kJ /m 2with 20wt%TP U.The s pherical particles of TP U dis persed homogeneous in P LA matrix,and thebi 2continuous structure was f or med in p resence of 30wt%TP U.The blends were partially compatible syste m.The i m pact fracture surface of the blends p resented much r oughness,and exhibited the character of t ough fracture,indicating the obvi ous t oughening effect of TP U on P LA.Keywords:Polylactic Acid;Polyurethane Elast o mer B lends ;B lend Co mposite;Co mpatibility;T oughening 聚乳酸(P LA )是人工合成的可生物降解的热塑性脂肪族聚酯,它不仅来源于玉米、谷物等可再生资源,而且还具有良好的生物相容性,是最有前途的可生物降解高分子材料之一,广泛用于生物医用材料、包装材料、日用塑料制品、纺织面料、农用地膜等领域。
聚乳酸热塑性弹性体的研究进展
·２ ２·
高 分 子 通 报
２ ０ １ ５年５月
图 １ 聚合型热性弹性体和动态硫化热性弹性体示意图 Ｆ ｉ ｕ ｒ ｅ １ Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｉ ａ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ａ ｓ ｏ ｌ ｍ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｔ Ｐ Ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ Ｐ Ｖ －ｐ ｇ ｇ ｙ
热塑性弹性体 （ 是一类应用领 域 非 常 广 泛 且 极 具 发 展 潜 力 的 高 分 子 材 料 ， 然而目前 Ｔ Ｔ Ｐ Ｅ） Ｐ Ｅ 品种 摘要 ： 所选用的原料 （ 包括单体或聚合物 ） 绝大部分都是源于石油基不可再生资源 。 作为一种 极 具 潜 力 替 代 石 油 基 高 聚乳酸 （ 具有原 料 来 源 丰 富 并 可 再 生 、 生 物 降 解 性 良 好、 强度和模量高等 分子的生物基脂肪族聚酯材料 ， Ｐ Ｌ Ａ） 优点， 因此聚乳酸 Ｔ Ｐ Ｅ 的研究吸引了国内外学者广泛的关注 。 本文综述了 Ｐ Ｌ Ａ 嵌段共聚物型 Ｔ Ｐ Ｅ和Ｐ Ｌ Ａ基 的最近的研究进展 ， 详细阐述了它们的制备路线以及材料的性 能 ， 最后指出了当 动态硫化热塑性弹性体 （ Ｔ Ｐ Ｖ） 前Ｐ Ｌ Ａ 热塑性弹性体研究中存在的不足 。 热塑性弹性体 ；生物基 ；聚乳酸 ；嵌段共聚物 ；动态硫化 关键词 ：
［］ 根据制备方法的不同 ， Ｔ Ｐ Ｅ 可分为聚合型和共混型两大类 ２ 。 聚合型 Ｔ Ｐ Ｅ 主要以采用化学合成路
径制备兼有软 、 硬链段的嵌段共聚物为主 ， 如聚苯乙烯类 、 聚烯烃类 、 聚酯类 、 聚酰胺类 、 聚氨酯类 、 聚硅氧 烷类及氟橡胶类 。 在这一类嵌段共聚物型 Ｔ 软段作为连续相赋予 Ｔ 而硬段凭借其链间 Ｐ Ｅ 中， Ｐ Ｅ 弹 性， 非化学键相互作用形成物理交联点为材料提供强度和刚性 ， 同时这些物理交联能够随温度的改变呈可逆 。共混型 Ｔ 从而表现出热塑性加工的特性 （ 如图 １ 所 示 ） 变化 ， Ｐ Ｅ 是通过热塑性塑料和橡胶熔融共混制 ， 备而成的 ， 采用动态硫化工艺制备的动态硫化热塑性弹性体 （ 是其中典 Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍ ｏ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｖ ｕ ｌ ｃ ａ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｅ Ｔ Ｐ Ｖ） ｐ 动态硫化通常是指将高比例热塑性塑料 与 低 比 例 橡 胶 熔 融 共 混 ， 橡胶相在强烈机械剪切和交 型的代表 ， 被破碎成大量微米级交 联 橡 胶 颗 粒 ， 分散在未交联的热塑性树脂基体中的过 程， 因此 Ｔ 联剂作用下 ， Ｐ Ｖ
聚乳酸增韧开题报告
聚乳酸增韧开题报告聚乳酸增韧开题报告摘要：聚乳酸（Poly lactic acid，PLA）是一种生物可降解的高分子材料，具有广泛的应用潜力。
然而，其脆性和低韧性限制了其在许多领域的应用。
因此，如何增强聚乳酸的韧性成为了研究的热点。
本报告旨在探讨聚乳酸增韧的研究现状和未来发展方向。
1. 引言聚乳酸是一种由可再生资源制备的生物可降解高分子材料，具有良好的生物相容性和可降解性。
由于其优良的性能，聚乳酸在医疗、包装、纺织、电子等领域得到了广泛应用。
然而，聚乳酸的脆性和低韧性限制了其在某些领域的应用。
2. 聚乳酸的韧化方法2.1 增加分子量聚乳酸的分子量对其力学性能有重要影响。
增加聚乳酸的分子量可以提高其韧性，但也会导致加工性能下降和降解速率减慢。
因此，需要在分子量增加和加工性能之间找到平衡点。
2.2 共混改性通过将聚乳酸与其他高分子材料进行共混改性，可以有效提高聚乳酸的韧性。
常用的共混改性材料包括聚酯、聚酰胺、聚醚等。
共混改性可以通过改变材料的相互作用和结构来改善聚乳酸的力学性能。
2.3 添加增韧剂添加增韧剂是一种常用的聚乳酸增韧方法。
增韧剂可以通过增加聚乳酸的韧性相位或形成韧性相互作用来提高其力学性能。
常用的增韧剂有弹性体、纳米颗粒、纤维素等。
3. 聚乳酸增韧的研究进展目前，聚乳酸增韧的研究主要集中在以下几个方面：3.1 界面改性通过界面改性可以改善聚乳酸的界面相容性，提高其力学性能。
常用的界面改性方法包括改变界面结构、添加界面活性剂等。
3.2 结晶行为调控聚乳酸的结晶行为对其力学性能有重要影响。
通过调控结晶行为，可以提高聚乳酸的力学性能。
常用的方法包括添加结晶助剂、调控结晶速率等。
3.3 界面增韧界面增韧是一种有效的聚乳酸增韧方法。
通过在聚乳酸界面形成韧性相互作用，可以提高其力学性能。
常用的界面增韧方法包括界面交联、界面改性等。
4. 聚乳酸增韧的未来发展方向4.1 多尺度增韧未来的研究可以将多尺度增韧应用于聚乳酸的增韧中。
有机硅改性聚氨酯热塑性弹性体优秀课件
1 聚氨酯概述
2 聚氨酯弹性体
聚氨酯弹性体
聚氨酯弹性体(PU elastomer) 又称聚氨酯橡胶，是一类在分子链中含有较多氨基甲酸酯
基团（－NHCOO－）的弹性体聚合物材料。通常以低聚物多 元醇、多异氰酸酯、扩链剂/交联剂及少量助剂为原料制得。
从分子结构上看，聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物，一般 由低聚物多元醇柔性长链构成软段，以二异氰酸酯及扩链剂构 成硬段，硬段和软段交替排列，形成重复结构单元。除含有氨 酯基团外，聚氨酯分子内及分子间可形成氢键，软段和硬段可 形成微相区并产生微观相分离。这些结构特点使得聚氨酯弹性 体具有优异的耐磨性和韧性，以“耐磨橡胶”著称。
1 聚氨酯概述
聚氨酯材料的发展历史
聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体 品种多、反应条件温和一、可控、配方调整余地大及其高分 子材料的微观结构特点，可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑 料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行以及高 新技术领域必不可少的材料之一，其本身已经构成了一个多 品种、多系列的材料家族，形成了完整的聚氨酯工业体系， 这是其它树脂所不具备的。
聚氨酯树脂具有可发泡性、弹性、耐磨性、粘接性、耐低 温性、耐溶剂性以及耐生物老化性等特点。因此用途十分广 泛，它是发展较快的一种高分子合成材料，聚氨酯工业已形 成较大规模，1998年世界聚氨酯树脂产品年产820万t，2008年 超过1300万t，2010年超过1500万t，一般年增长率为4％～5% ，最高达13％。
45.0 71.0 53.5 240.7 52.0 327.7 1165.0
2008年 390
46 78 60.5 310 58 387 1329.5
2010年 450
50 84 65 360 68 430 1507.0
功能化热塑性聚氨酯弹性体的研究的开题报告
功能化热塑性聚氨酯弹性体的研究的开题报告
1.课题背景
随着社会和科技的不断发展，高分子材料在工业、农业、交通、医疗等诸多领域得到广泛应用。
热塑性聚氨酯弹性体作为一种新型高分子材料，具有优异的性能，如高弹性、高抗磨损性、耐热性、化学稳定性等，因此得到了广泛关注。
同时，功能化热塑性聚氨酯弹性体在纳米技术、医学、能源等领域也有着潜在的应用前景。
因此，开展功能化热塑性聚氨酯弹性体的研究具有重要的理论和应用意义。
2.研究内容
本研究旨在探究功能化热塑性聚氨酯弹性体的制备与性能研究。
具体研究内容如下：
（1）热塑性聚氨酯弹性体的制备方法探究：
本研究将采用溶液共混法、熔融共混法等方法制备热塑性聚氨酯弹性体。
优化不同工艺因素对材料性能的影响，探究最佳制备工艺。
（2）表面活性剂改性热塑性聚氨酯弹性体的制备：
以表面活性剂为改性剂，研究其在热塑性聚氨酯材料中的添加量、种类、结构等因素对弹性体性能的影响。
（3）不同纳米材料改性热塑性聚氨酯弹性体的制备：
研究不同纳米材料（如二氧化钛、氧化铝等）对热塑性聚氨酯弹性体的改性效果，并比较其性能差异。
（4）功能化后的热塑性聚氨酯弹性体的性能测试：
通过拉伸性能测试、软硬度测试、耐磨性测试、化学稳定性测试等方法，比较不同热塑性聚氨酯弹性体改性材料的性能差异。
3.研究意义
本研究将实现热塑性聚氨酯弹性体的功能化，拓展其在医学、纳米技术、能源等领域的应用。
在实际应用中，通过优化制备工艺和添加改性剂，以及探究不同改性材料对材料性能的影响，可以提高热塑性聚氨酯弹性体的性能，进一步推动其应用的拓展。
聚乳酸增塑与聚对苯二甲酸丁二醇酯增韧改性研究
聚乳酸增塑与聚对苯二甲酸丁二醇酯增韧改性研究聚乳酸(PLA)来源于可再生植物资源,由于其具有良好的生物降解性和生物相容性而引起了人们的广泛关注。
然而,作为脂肪族聚酯,PLA具有较低的结晶速率、较差的尺寸稳定性和力学性能,这就很大程度上限制了它的应用范围。
针对PLA的自身缺陷,我们分别选用小分子增塑剂和不同分子量的聚合物型增塑剂对PLA进行增塑增韧改性。
作为通用工程塑料,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的结晶速率快,同时具有较好的耐化学药品性和易于加工性,因而其被普遍应用于汽车、电子、电器等制造行业。
但PBT在室温下的缺口冲击强度较低,限制了它的广泛应用。
针对PBT的这一缺陷,我们选用热塑性弹性体和具有核-壳结构的冲击改性剂对PBT进行增韧改性。
本论文的主要内容和结论如下:(1)选用环保型己二酸二乙二醇单丁醚酯(DGBEA)作为增塑剂,通过直接熔融共混的方法制备了PLA/DGBEA共混体系,并对共混体系的相容性、流变性能、结晶行为以及力学性能进行了研究。
结果表明,PLA/DGBEA为部分相容共混体系。
在整个频率范围内,共混物的复合粘度和储能模量随着DGBEA含量的增加而逐渐降低,这是由于DGBEA对PLA起到了一定的增塑作用。
增塑剂的加入促进了PLA链段的运动,使得PLA的玻璃化转变峰逐渐向低温移动。
PLA/DGBEA共混物表现为双熔融峰,这是由于DGBEA的加入导致了不完整晶型的产生,这些不完整晶型先熔融再结晶然后又熔融形成了双熔融峰现象。
与纯PLA相比,共混体系的断裂伸长率和冲击强度均随着DGBEA含量的增加而逐渐增大,相应的,增塑剂的加入降低了共混物的拉伸强度。
(2)选用不同分子量的聚己二酸二甘醇酯(PDEGA)作为增塑剂,通过直接熔融共混的方法制备了PLA/PDEGA共混体系,并研究了不同分子量的PDEGA对PLA力学性能的影响。
结果表明,低分子量的PDEGA(L-PDEGA)显著地增加了PLA的断裂伸长率,但冲击强度变化不大,起到了很好的增塑作用;而高分子量的PDEGA(H-PDEGA)能够显著地增加PLA的冲击强度,但断裂伸长率变化不大,起到了很好的增韧作用。
硅烷改性聚乳酸复合材料的制备和性能研究
硅烷改性聚乳酸复合材料的制备和性能研究摘要：本研究旨在制备硅烷改性的聚乳酸复合材料，并对其性能进行研究。
通过引入硅烷偶联剂对聚乳酸基质进行改性，以提高聚乳酸的机械性能、热稳定性和吸湿性能。
通过各种表征方法，如拉伸测试、热重分析和扫描电子显微镜观察，评估复合材料的力学性能、热稳定性和形貌。
1. 引言硅烷改性聚乳酸复合材料是一种具有广泛应用潜力的环境友好型材料。
聚乳酸具有良好的生物相容性和可降解性能，但其力学性能和热稳定性有待提高。
因此，通过引入硅烷偶联剂，可以改善聚乳酸复合材料的性能，并拓展其应用范围。
2. 实验方法2.1 材料准备本实验使用聚乳酸粉末作为基质材料，硅烷偶联剂作为改性剂。
聚乳酸和硅烷偶联剂按照一定比例混合，并通过溶液共混法在溶剂中搅拌混合，制备出硅烷改性聚乳酸复合材料。
2.2 制备过程首先，将聚乳酸溶解在溶剂中，加热至其完全溶解，并与硅烷偶联剂混合。
随后，将混合物倒入模具中，并在真空下除去残留的溶剂。
最后，通过热压成型将样品制备出来。
3. 结果与讨论3.1 力学性能利用拉伸测试仪对硅烷改性聚乳酸复合材料进行力学性能测试。
结果表明，与未改性的聚乳酸相比，硅烷改性聚乳酸复合材料具有更高的强度和韧性。
这可以归因于硅烷偶联剂能够有效增强聚乳酸基质与填充物之间的界面相互作用，提高了复合材料的界面粘结强度。
3.2 热稳定性通过热重分析对聚乳酸复合材料的热稳定性进行评估。
结果显示，硅烷改性聚乳酸复合材料的热分解温度明显高于未改性的聚乳酸。
这是由于硅烷偶联剂能够形成稳定的交联结构，在高温条件下提供更好的热稳定性。
3.3 形貌观察利用扫描电子显微镜观察硅烷改性聚乳酸复合材料的表面形貌。
观察结果表明，填充物与聚乳酸基质间的界面粘结更为紧密，填充物分散均匀，有助于提高复合材料的力学性能和抗冲击性能。
4. 结论本研究成功制备了硅烷改性的聚乳酸复合材料，并对其性能进行了评估。
结果显示，硅烷改性聚乳酸复合材料具有更高的强度、韧性和热稳定性。
聚乳酸耐热和增韧改性研究
聚乳酸耐热和增韧改性研究
聚乳酸（PLA）是一种生物可降解的聚合物，具有广泛的应用前景。
然而，其性能限制了其在一些特殊领域的使用。
为了克服这些限制，研究人员一直在寻找能够提高聚乳酸耐热性和增韧性的改性方法。
目前，有两种常见的方法用于改性聚乳酸：添加剂改性和共混改性。
添加剂改性是通过向聚乳酸中添加特定的添加剂来改变其性能。
例如，添加纳米粒子可以提高聚乳酸的热稳定性和机械性能。
添加剂改性的优点是简单易行，但添加剂的选择和添加量需要精确控制，以避免对聚乳酸的性能产生负面影响。
另一种方法是共混改性，即将聚乳酸与其他聚合物混合以改变其性能。
常用的共混改性剂包括聚丙烯酸酯（PPA）、聚己内酯（PCL）和聚乙烯醇（PVA）等。
这些共混物可以提高聚乳酸的热稳定性、韧性和拉伸强度。
共混改性的优点是可以根据需要选择不同的共混物组合，以实现对聚乳酸性能的精确调控。
除了添加剂改性和共混改性，还有一些其他的改性方法被用于改善聚乳酸的性能。
例如，通过改变聚乳酸的分子结构，如改变其分子量、分子量分布和晶体结构等，可以调控其热稳定性和力学性能。
此外，通过改变聚乳酸的加工工艺，如挤出、注塑、拉伸等，也可以改善其性能。
总的来说，聚乳酸耐热和增韧的改性研究具有重要的意义。
通过改性方法的不断探索和改进，聚乳酸的应用领域将得到进一步扩展。
然而，需要注意的是，在改性过程中要保持聚乳酸的生物可降解性和环境友好性，以确保其在可持续发展的背景下得到广泛应用。
POE增韧聚乳酸复合材料的研究
图 4 NAX50含量对 PLA / POE复合材料力学性能的影响
从图 4可以看出 ,随着 NAX50 含量的增加 ,材 料的拉 伸 强 度 和 缺 口 冲 击 强 度 也 随 之 提 高 , 当 NAX50质量分数为 7%时 ,两者均达到最大值 ,之后 随着 NAX50含量进一步增加而有所下降 。 图 5示出增容剂 NAX00含量对复合材料力学 性能的影响 。由图 5 可以看出 ,复合材料的力学性 能随 NAX00 含 量 的 变 化 情 况 比 较 复 杂 。随 着 NAX00含量的增加 ,拉伸 强 度 提 高 ,并 在 NAX00的
4. 96 5. 38
36. 23 36. 37
PLA / POE /NAX50 PLA / POE /NAX00
6. 46 10. 88
39. 98 39. 37
由表 1可以看出 ,增容剂的加入均能有效地改 善复合材料的冲击性能 ,其中以 NAX00 为增容剂 时 ,材料的缺口冲击强度为 10. 88 kJ /m2 , 是纯 PLA 的 4. 5倍左右 ,与未加增容剂的 PLA / POE复合材料 相比 ,拉伸强度也有明显提高 。另外由表 1 还可以 看出 , NAX00的改性效果最佳 , NAX50次之 , POE2g2 MAH 最差 。这可能与增容剂的功能基团及本身性 能有关 , NAX00、NAX50 中含有的缩水甘油基异丁 酸酯 能 够 与 PLA 上 的 羧 基 发 生 化 学 反 应 , 因 而 NAX00、NAX50 具有更好的增容效果 ,并大大改善 了材料的力学性能 ,尤其是增加了材料的韧性 。另 一方面 ,由于增容剂 、POE 都是柔韧性好而刚性较 低的材料 ,故拉伸强度与纯 PLA 相比均有所降低 。
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热塑性有机硅聚氨酯弹性体增韧改性聚乳酸的研究聚乳酸(PLA)是以可再生植物为原料经化学合成的热塑性脂肪族聚酯,其原料来自植物,最终又可降解为二氧化碳和水,具有优良的环保性、生物相容性和力学性能,已成为目前应用最广泛的生物可降解材料之一,在包装材料、纺织面料、生物医学等领域有着广泛应用。
然而,由于PLA存在韧性差等缺点,导致其在实际应用中受到一定的限制,因此PLA的増韧改性研究一直是该领域的重点研究课题之一。
本论文采用热塑性有机硅聚氨酯弹性体(TPSiU)作为增韧剂,系统研究了TPSiU对PLA的增韧改性行为,并进一步采用聚碳化二亚胺(PCDI)为增容剂,研究了增容剂的加入对该体系相容性及増韧改性效果的影响,并得出如下主要结论:对TPSiU的结构及性能分析结果表明,TPSiU为非晶态聚合物,分子链中含有机硅链段,在四氢呋喃(THF)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等强极性溶剂中具有良好的溶解性。
其熔融加工温度在180℃以上,且热稳定性良好。
通过熔融共混制备了PLA/TPSiU共混物,主要研究了TPSiU含量对共混体系结构及性能的影响规律。
实验结果表明,TPSiU的加入使得PLA的冷结晶峰向高温方向移动,结晶度略有降低,同时共混体系的初始热分解温度有小幅下降。
PLA与TPSiU两种组分在热力学上相容性较差,导致PLA/TPSiU共混物呈现“海岛”结构。
TPSiU的加入对TPSiU/PLA共混体系的力学性能具有显著影响,当TPSiU含量为10wt%时,共混体系的增韧效果较好,其断裂伸长率、缺口冲击强度均得到明显改善,但拉伸强度有所降低。
流变行为研究显示,PLA/TPSiU共混物为切力变稀流体,随着TPSiU含量的增加,PLA/TPSiU共混物的表观粘度呈先升后降的趋势,同时,其非牛顿流动指数逐
渐升高。
选用综合力学性能较好的PLA/10wt%TPSiU共混物为研究对象,采用聚碳化二亚胺(PCDI)为增容剂,进一步针对PLA与TPSiU热力学相容性较差的问题进行了研究。
结果表明,PCDI的加入使得PLA相和TPSiU相的玻璃化温度呈靠近趋势,同时TPSiU分散相的粒径尺寸减小,两相界面趋于模糊,产生了良好的增容效果,进而改善了PLA的韧性。
随PCDI含量的增加,增容体系的断裂伸长率及缺口冲击强度均呈先增大后减小的趋势,拉伸强度、弹性模量则逐渐升高。
当PCDI含量为1.0wt%时,增容体系韧性最好,断裂伸长率达25.3%,是纯PLA 的5.6倍;冲击强度为13.9KJ/m~2,是纯PLA的3.6倍。
另外,加入增容剂PCDI 后,PLA基体的冷结晶温度升高,结晶度下降,初始热分解温度较未增容时升高了7-10℃,热稳定性有所提高。
综上,本论文研究发现采用TPSiU增韧剂和PCDI增容剂在有效改善聚乳酸韧性的同时,能基本保留其拉伸强度,具有较好的增韧改性效果。