《超韧聚乳酸材料可控制备与性能》
本文是乳酸论文怎么撰写与聚乳酸和可控和制备方面论文参考文献范文.
[摘 要]聚乳酸 （ PLA） 是一种生物基塑料的代表性品种,可由可再生植物资源提供的原料制成,具有良好的生物降解性和生物相容性.同时它属于半结晶性热塑性脂肪族聚酯,力学性能加工性能接近通用塑料而备受重视.然而,PLA 在使用中存在结晶速率慢、成型周期长、材质硬而脆的不足,严重制约了其加工和应用.为了改善这些缺点,拟采用环氧天然橡胶与PLA共混,并加入成核剂TMC-306改善结晶性能.以 PLA、环氧化天然橡胶（ENR）为主要原料,以过氧化二异丙苯（DCP）为引发剂,采用动态硫化法,制备PLA/ENR 生物基热塑性硫化胶（TPV）,实现超韧PLA材料可控制备.
[关键词]PLA；物理共混；加工改性；超韧PLA复合材料
中图分类号：O631.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）03-0161-02
塑料制品已经进入了我们生活中的方方面面的领域,需求量大,需求种类多,已经成为我们生活中不可或缺的产品.然而因为大部分塑料制品都非常难以分解,一旦大量丢弃又得不到妥善的处置,会对环境造成恶劣的影响,于是生物降解高分子材料应运而生,其中PLA材料已成为重要的替代基材料之一.PLA材料应用十分广泛,目前其已经被做成生物医用材料如骨头螺丝钉、固定板、药物包埋、农用可降解材料、纺织纤维材料以及地膜、一次性塑料餐具、购物袋等.
PLA虽然有源于自然资源、具有可完全生物降解性和低环境负载性等特点.但是PLA在物性上与传统材料做比较时却并不占优势,特别是PLA材料热力学性能.PLA耐热性较差,是阻碍其更广泛应用的主要原因.同时PLA在加工成型后常呈现半结晶状态或非晶态,抗冲击性能差.PLA的韧性较差,冲击强度较低,并且伸长率较低,这就极大限制了PLA在韧性要求高的领域应用.为了扩大PLA的应用范围,国内外做了很多改性工作来提高它的韧性以期扩大PLA的使用范围.目前,改性聚合物最常用的方法有：化学共聚、物理共混.对于开发一种新的高分子材料而言,物理共混是非常方便的途径.
对于PLA的结晶行为[1],要改善PLA的结晶性能,有多条可供思考的思路.在查阅文献[2,3]之后,选择通过向PLA中加入成核剂来提高其结晶性能.目前,添加成核剂是一种改善其结晶与力学性能的有效方法.一种比较有前景的酰肼类化合物（牌号TMC-306）,它的熔点高于240℃,或许比较适合用于PLA进行结晶成核[4].因此,本文探讨了成核剂TMC-306（芳基取代酰肼类化合物）对PLA结晶性能和热力学性能的影响,并且通过差式扫描量热仪DSC、广角X衍射WAXD、偏光显微镜POM观察了PLA结晶行为以及晶体形貌.本文的实验方案：使用环氧天然橡胶ENR作为分散相,PLA为连续相,再加入助剂DCP通过动态硫化法用挤出机制备共混PLA/ENR的TPV[5].
1实验部分
1.1实验原料及仪器：PLA；天然橡胶；TMC-306；转矩流变仪；DSC；电子天平；真空干燥箱.
1.2实验试剂处理：将PLA粒料,成核剂TMC-306粉料及ENR粒料在60℃的真空烘箱中干燥12h备用.
1.3实验步骤：
1.3.1PLA空白实验：取在烘箱中干燥后的PLA粒状料,利用转矩流变仪在180℃下熔融共混,
1.3.2添加成核剂TMC-306的PLA：取在烘箱中干燥后的PLA粒状料,再加入成核剂TMC-306,质量比例1000：1,混合均匀后对混合料利用转矩流变仪在180℃下熔融共混制得,添加成核剂TMC-306的PLA共混物.
1.3.LA/ENR共混材料的制备：取在烘箱中干燥后的ENR块状料,剪成小粒,均匀混合在烘干后的PLA粒状料中,质量比例为1：20.混合均匀后对混合料利用转矩流变仪在180℃下熔融共混制得PLA/ENR共混物.
1.3.4添加成核剂TMC-306的PLA/ENR共混材料的制备：取在烘箱中干燥后的ENR块状料,剪成小粒,均匀混合在烘干后的PLA粒状料中,质量比例为1：20.加入TMC-306,混合均匀后对混合料利用转矩流变仪在180℃下熔融共混制得PLA/ENR-TMC-306共混物.
1.4表征方法：
1.4.1差示扫描量热仪：采用DSC-8000型差示扫描量热仪,在N2气氛下对PLA、PLA/ENR共混物、PLA/TMC-306共混物和PLA/ENR/TMC-306共混物的结晶行为进行表征,具体测试方法如下：
非等温结晶：取2-5mg试样于坩埚中,以10℃/min的升温速率从0℃升温至200℃,保温3min以消除热历史,随后以10℃/min的降温速率从200℃降到0℃保温3min,再以10℃/min的升温速率加热到200℃；
等温结晶：取2-5mg试样于坩埚中,以20℃/min的升温速率从0℃升温至200℃,保温3min后,以50℃/min的降温速率降至110℃,保持60min.取2-5mg试样于坩埚中,以20℃/min的升温速率从0℃升温至200℃,保温3min后,以50℃/min的降温速率降至120℃,保持60min.取2-5mg试样于坩埚中,以20℃/min的升温速率从0℃升温至200℃,保温3min后,以50℃/min的降温速率降至130℃,保持60min.
2.结果与讨论
2.1.1PLA/ENR非等温结晶行为
PLA基体中有机成核剂（TMC-306）的添加量设定为PLA/ENR（80/20）,PLA/ENR/TMC（80/20/0.5）.其相应的热性能参数如图1所示.
2.1.2 PLA/ENR等温结晶行为
3.结论
研究表明,动态硫化法比简单共混法所获得的共混物的力学性能更好,因為橡胶相硫化后性能更加稳定.此外,在生物基弹性体增韧PLA的研究中,DCP常用于引发界面增容反应.针对PLA结晶速率慢和冲击强度低的问题,采用添加成核剂TMC-306与PLA（PLA）熔融共混,利用差示扫描量热仪（DSC）、X射线衍射（WAXD）、偏光显微镜（POM）等测试手段考察了成核剂TMC-306对PLA结晶和性能的影响.结果表明,添加TMC-306的PLA在降温过程中出现了明显的结晶峰；等温结晶分析表明TMC-306的加入缩短了PLA结晶时间、结晶速率加快,且结晶速率随着温度的升高而加快.另外,PLA的成核密度增加、球晶尺寸减小,对PLA晶型没有影响.同时,成核剂TMC-306的添加使得PLA的拉伸强度和弯曲强度降低,而耐热性和缺口冲击强度得以改善,在TMC-306含量为0.4%时,PLA的冲击强度提高了2.7倍.
参考文献
[1]周洪,《改善PLA材料耐热性能方法研究》
[2]Fang H.G.,Jiang F., Wu Q. H., etal. Supertough Polylactide Materials Prepared through In Situ Reactive Blending with PEG-Based Diacrylate Monomer[J].ACS Applied Materials & Interfaces, 2014, 6（16）： 13552-13563
[3]Ma P.M, Xu P., Liu W., etal. Bio-Based Poly（Lactide）/Ethylene-Co-Vinyl Acetate Thermoplastic Vulcanizates by Dynamic Crosslinking： Structure Vs.Property.RSC Advance, 2015, 5： 15962-15968
[4]熊子豪,《PLA/PDLA 共混制备立构型PLA的影响因素探究》
[5]陈昆玲,《PLA/ENR 生物基 TPV 的制备及性能研究》
回顾述说,这是关于对不知道怎么写聚乳酸和可控和制备论文范文课题研究的大学硕士、乳酸本科毕业论文乳酸论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料.
乳酸引用文献:
[1] 乳酸论文范文 乳酸参考文献格式范文2万字
[2] 乳酸论文写作资料范文 乳酸相关论文写作参考范文5000字
[3] 乳酸杆菌和水泥本科论文范文 乳酸杆菌和水泥相关毕业论文的格式范文2万字
