新型增塑劑的制備及其對PLA增塑效果的研究.pdf

1、本論文以苯甲酸、二丙二醇和丙三醇為原料通過酯化反應分別合成二丙二醇二苯甲酸酯(DPGDB)和甘油三苯甲酸酯(GTB)。采用紅外光譜(FT-IR)和核磁共振氫譜(1H NMR)對DPGDB和GTB的化學結(jié)構進行表征，結(jié)果表明合成得到預期的產(chǎn)物。
　　本次研究選用三乙酸甘油酯(GTA)作為對照，采用熔融共混的方法將PLA分別與GTA、DPGDB和GTB按一定質(zhì)量比進行混合。采用差示掃描量熱儀(DSC)、平行平板流變儀、電子拉力機、X-

2、射線衍射(XRD）、熱失重分析儀(TGA)以及水蒸氣透過率測試儀等研究了三種增塑劑的加入對PLA材料性能的影響。三種增塑劑的加入均可降低PLA材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熔點(Tm)，并且隨著增塑劑含量的增加Tg和Tm均逐漸向低溫移動，增塑PLA材料更趨向于冷結(jié)晶。增塑PLA材料的儲能模量(G')、損耗模量(G")、表觀黏度（η）以及黏流活化能（△Eη）均隨增塑劑含量的增大而降低，三種增塑劑的軟化-增塑效果系數(shù)(K)隨增塑劑含量的增加

3、呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，三種增塑劑的K值由大到小依次為:GTA＞DPGDB＞GTB。加入三種增塑劑后，PLA材料的邵氏D硬度逐漸降低，斷裂伸長率均顯著提高，拉伸強度保持在10MPa以上。隨著增塑PLA材料放置時間的延長，增塑PLA材料的結(jié)晶并不明顯，在陳放時間為72天時，僅PLA/GTA-25體系出現(xiàn)了明顯的結(jié)晶峰，PLA/DPGDB體系和PLA/GTB體系在放置30天時仍保持良好的力學性能，但PLA/GTA體系性能衰減比較快。DPGD

4、B和GTB在PLA材料中的遷移損失率遠低于GTA。增塑PLA材料的水蒸氣透過率隨著增塑劑含量的增加逐漸增大。DPGDB和GTB的熱穩(wěn)定性遠高于GTA。這項研究表明增塑劑分子量的提高可以有效的改善增塑劑的穩(wěn)定性，DPGDB和GTB的穩(wěn)定性遠高于GTA;但是分子量的提高同樣會降低增塑劑與PLA的相容性，GTB增塑效率遠低于GTA;通過對增塑劑分子結(jié)構進行修飾可以彌補分子量的提高導致的增塑劑與PLA材料相容性變差的弊端，DPGDB的分子量高于