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PLA和PBAT改性技術(shù):用硅灰石填充,可以增強(qiáng)增韌
化學(xué)可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家是目前研究、工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)為成熟、并且在周圍環(huán)境中可以生物降解的一種脂肪族聚酯材料。然后,化學(xué)可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家因其自身的高脆性、低降解速率、以及耐熱性差等缺陷,限制了其應(yīng)用推廣。
因此,為了克服上述局限性,國內(nèi)外的科研工作者通過化學(xué)改性、物理改性以及物理-化學(xué)協(xié)同改性等手段對PLA進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)控,以此提升化學(xué)可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家的綜合性能。
化學(xué)可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家是由己二酸丁二酯(PBA)和對苯二甲酸丁二酯(PBT)無規(guī)共聚生成的脂肪族-芳香族共聚酯,由于其具有高斷裂伸長率,高沖擊強(qiáng)度和可生物降解性,因此被廣泛用于增韌改性PLA。
為了降低生產(chǎn)成本,成功制備出綜合性能較好的PLA基復(fù)合材料,張?jiān)骑w在前人的工作基礎(chǔ)上,利用硅灰石填充改性PLA/PBAT共混體系,并系統(tǒng)研究了硅灰石對PLA/PBAT復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性能的影響。
FTIR結(jié)果表明,硅灰石與PLA/PBAT共混物之間沒有發(fā)生明顯的化學(xué)鍵合,其在PLA/PBAT共混物中是一種物理分散。
FESEM照片顯示,硅灰石在PLA/PBAT/硅灰石復(fù)合材料中形成了取向排列,并且隨著硅灰石含量的增加,硅灰石與PLA/PBAT相之間的界面粘附力減弱;DSC分析顯示,硅灰石的加入促進(jìn)了PLA的結(jié)晶,使得其熔融溫度向高溫方向移動。添加少量硅灰石可以提高復(fù)合材料的力學(xué)性能,當(dāng)添加1份硅灰石時(shí),復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度從41.08?MPa增至44.89?MPa,缺口沖擊強(qiáng)度從67.89?kJ/m2增至70.32?kJ/m2。
PLA對PBAT改性
聚對苯二甲酸–己二酸–丁二酯(PBAT)是一種新型可生物降解共聚酯,目前,針對PBAT共混改性的研究多集中在利用淀粉以及塑化淀粉填充改性PBAT等方面。但加入塑化淀粉會較大程度降低PBAT材料的拉伸強(qiáng)度和模量。
聚乳酸(化學(xué)可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家)則是另一種應(yīng)用廣泛的可生物降解聚合物樹脂,和PBAT具有完全相反的力學(xué)性能,因此,利用共混法將兩者制成共混物是性能互補(bǔ)的有效手段,且所得共混材料和制品具有完全的可生物降解性。
目前,利用柔性PBAT對化學(xué)可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家基體進(jìn)行增韌改性的研究報(bào)道較多,而利用高強(qiáng)度PLA對PBAT樹脂進(jìn)行增強(qiáng)改性的研究報(bào)道很少。
相關(guān)研究顯示,加入PLA能夠較好地提高PBAT的拉伸屈服強(qiáng)度,但其斷裂伸長率卻大幅度降低。這是由于兩者的相容性不佳,導(dǎo)致相界面脫粘所致。
全降解材料用ADR擴(kuò)鏈劑改性——可提高PLA、PBAT性能
化學(xué)可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家用ADR擴(kuò)鏈劑改性一、 如何低成本
合成高分子量聚乳——用擴(kuò)鏈劑改性!PLA分子鏈長支鏈數(shù)量少、相對分子質(zhì)量低,耐熱性差,且由于加工過程中存在熱降解、氧化和水解等現(xiàn)象,易造成分子鏈斷裂,使熔體黏度進(jìn)一步降低。這些缺陷的存在限制PLA在工業(yè)上的許多應(yīng)用。因此為了使其能夠更廣泛地被應(yīng)用,需要進(jìn)行適當(dāng)改性,使其滿足不同使用要求。采用擴(kuò)鏈技術(shù)改性可使PLA分子支鏈化,有效提高PLA的相對分子質(zhì)量,補(bǔ)償加工過程中相對分子質(zhì)量的損失,提高熔體強(qiáng)度。擴(kuò)鏈后發(fā)泡是改善PLA發(fā)泡效果的簡單有效的方法。
二、 擴(kuò)鏈改性的反應(yīng)原理擴(kuò)鏈改性是指在PLA分子鏈中引入其它分子鏈或活性官能團(tuán),以增加PLA分子鏈末端長度和改變微觀結(jié)構(gòu),使分子鏈的規(guī)整度降低的改性方式,它可以有效地改善PLA材料的性能缺陷。
2.(德國BASF公司)ADR4370與PBAT發(fā)生擴(kuò)鏈反應(yīng)在PBAT中加入ADR可以使PBAT發(fā)生擴(kuò)鏈反應(yīng),擴(kuò)鏈反應(yīng)如下圖所示,其中ADR的環(huán)氧基團(tuán)與PBAT中的端羧基和端羥基進(jìn)行反應(yīng),環(huán)氧基團(tuán)被打開反應(yīng)生成醚鍵和酯鍵,ADR上有多個(gè)環(huán)氧基團(tuán),端基被反應(yīng)的PBAT作為長支鏈連接在另一個(gè)PBAT長鏈上發(fā)生交聯(lián),而端羧基與環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)含量會下降。相對分子質(zhì)量、力學(xué)性能、結(jié)晶溫度升高;
近年來,擴(kuò)鏈法逐漸成為制備高分子量聚乳酸的一種快速而的方法,其優(yōu)點(diǎn)在于少量的擴(kuò)鏈劑便能明顯地提高聚乳酸的分子量,成本較低,且擴(kuò)鏈劑的加入不改變聚乳酸的可降解性,這對PLA的回收利用同樣有意義。此外,擴(kuò)鏈反應(yīng)的偶聯(lián)作用能夠?qū)υ鲰g改性聚乳酸的多相共混體系進(jìn)行反應(yīng)增容,而通過擴(kuò)鏈反應(yīng)將功能基團(tuán)引入PLA中則能夠賦予其某種特殊的功能從而使聚乳酸滿足更多領(lǐng)域的應(yīng)用需求。