在聚乳酸/馬來酸酐接枝聚乙烯（PLA/PE-g-MA）體系中添加環(huán)氧擴(kuò)鏈劑ADR進(jìn)行熔融共混,研究了ADR含量對PLA/PE-g-MA共混體系的熔體扭矩、分子量、微觀形貌和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:ADR對PLA/PE-g-MA體系具有反應(yīng)性增容作用,有效改善了體系的界面相容性,使分散相粒徑顯著減小,材料的韌性明顯提高,其斷裂伸長率最高可達(dá)320%。 

【文章來源】：塑料科技. 2016,44(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

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ADR對PLA的擴(kuò)鏈?zhǔn)疽鈭D

692016年4月第44卷第4期（總第288期）ADR對PLA/PE-g-MA共混體系結(jié)構(gòu)與性能影響分散于基體中，進(jìn)而改善了材料的相容性。另外在一定范圍內(nèi)，隨著ADR用量的增加，PLA/PE-g-MA/ADR共混物的兩相界面越來越模糊，分散相的粒徑逐漸減小，材料的相容性逐漸提高。(a)PLA/PE-g-MA(b)PLA/PE-g-MA/ADR(0.6%)(c)PLA/PE-g-MA/ADR(0.8%)(d)PLA/PE-g-MA/ADR(1.0%)(e)PLA/PE-g-MA/ADR(1.2%)(f)PLA/PE-g-MA/ADR(1.4%)▲▲圖4ADR用量對PLA/PE-g-MA/ADR共混體系微觀形貌的影響Fig.4EffectofADRdosageonthemicrostructureofPLA/PE-g-MA/ADRblends本研究假定分散相粒子為球形或橢球形，然后根據(jù)式(1)計算PLA/PE-g-MA/ADR共混體系中PE-g-MA分散相的平均粒徑。(1)式(1)中，ni為分散相粒子數(shù)目，Di為分散相數(shù)均粒徑。由式(1)計算得到的分散相平均粒徑如表2所示。從表2可以看出，隨著ADR用量增加，分散相粒徑逐漸減校這是因為ADR用量的增加意味著有更多的環(huán)氧基團(tuán)與PLA和PE-g-MA進(jìn)行反應(yīng)，從而增加了反應(yīng)所形成共聚物PLA-ADR-PE-g-MA的生成量，使基體與分散相之間的黏結(jié)力增強(qiáng)，進(jìn)而改善了共混物的增容效果。2.4力學(xué)性能分析純PLA具有較高的拉伸強(qiáng)度(48.3MPa)，但其斷裂伸長率較低(3.8%)。本研究擬將PE-g-MA和ADR添加至PLA中，以期利用ADR對PLA的擴(kuò)鏈作用以及PE-g-MA對PLA的增容作用改善材料的綜合力學(xué)性能，使材料同時具有較高的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率。圖5為ADR用量對PLA/PE-g-MA/ADR共混體系斷裂伸長率和拉伸強(qiáng)度的影響。從圖5可以看出，未添加ADR的PLA/PE-g-MA試樣，其斷裂伸長率較純PLA略有增加，而拉伸強(qiáng)度則有所降低，這是由于PLA和PE-g-MA之間僅發(fā)生了微弱的化學(xué)反應(yīng)，所生成的共聚物起到一定的內(nèi)增塑作用。隨著ADR的添?

欣┝醋饔茫?鼓艽俳鳳LA和PE-g-MA生成共聚物，即ADR上的環(huán)氧基團(tuán)不僅會與PLA的端羧基反應(yīng)，還會與PE-g-MA的酸酐基團(tuán)反應(yīng)并生成共聚物，從而有效實現(xiàn)PLA/PE-g-MA的反應(yīng)性增容。200300400500600700812162024(/N·)m/sPLAPLA/ADR(100/1)PLA/PE-g-MAPLA/PE-g-MA/ADR(0.6%)PLA/PE-g-MA/ADR(0.8%)PLA/PE-g-MA/ADR(1.0%)PLA/PE-g-MA/ADR(1.2%)PLA/PE-g-MA/ADR(1.4%)▲▲圖1不同ADR用量PLA/PE-g-MA/ADR樣品的熔融扭矩曲線Fig.1TorquecurvesofPLA/PE-g-MA/ADRsampleswithdifferentADRdosage▲▲圖2ADR對PLA的擴(kuò)鏈?zhǔn)疽鈭DFig.2ChainextensionschematicofADRonPLA2.2GPC分析本研究通過GPC測試考察了ADR的擴(kuò)鏈作用對共混試樣中PLA數(shù)均分子量Mn的影響，如圖3所示，對應(yīng)的Mn數(shù)據(jù)見表1。從表1可以看出，PLA/ADR(100/1)試樣中PLA的Mn較純PLA約增大了一倍，與流變分析的結(jié)果相符。這是由于ADR的環(huán)氧基團(tuán)能和PLA的端羧基發(fā)生反應(yīng)，而且一個ADR分子上含有多個環(huán)氧基團(tuán)，因此添加ADR能實現(xiàn)對PLA的擴(kuò)鏈[7]，使其分子量明顯提升。對于未添加ADR的PLA/PE-g-MA試樣，其PLA的Mn并沒有因為熱降解而降低，反而稍有增加(較純PLA提高了7%)，這可能是因為PE-g-MA的酸酐基團(tuán)和PLA的羥基發(fā)生了反應(yīng)。此外，PLA/PE-g-MA/ADR(1.0%)中PLA的Mn增加量(相對于純PLA)稍大于PLA/ADR(100/1)。這表明ADR不僅對PLA具有擴(kuò)鏈作用，還能促使PLA和PE-g-MA生成共聚物PLA-ADR-PE-g-MA；同時還說明在PLA的擴(kuò)鏈改性中，環(huán)氧基團(tuán)具有比酸酐基團(tuán)更高的反應(yīng)活性，該結(jié)果與Abdolrasouli等[16]的研究結(jié)果一致。從表1還可看出，隨著ADR用量的增加，PLA/PE-g-MA/ADR體系中PLA的Mn依次增大，這表明隨著環(huán)氧基團(tuán)數(shù)目的增

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ADR擴(kuò)鏈對PLA/PC共混物結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 程偉鵬,張偉陽,張俊超,陸沖,程樹軍.  塑料工業(yè). 2015(03)
[2]利用擴(kuò)鏈劑對廢舊PC改性[J]. 艾嬌艷,何元錦,肖舜通.  塑料. 2009(04)
[3]擴(kuò)鏈劑在再生PC中的應(yīng)用研究[J]. 何繼輝,陳樹喜.  化工新型材料. 2009(02)
[4]PLA/LLDPE共混體系反應(yīng)性增容研究[J]. 王曉婷,唐頌超,潘泳康,王慶海.  現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2008(03)



本文編號：3331062