聚乳酸復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)表征及其性能研究.pdf

1、聚乳酸是一種完全降解的環(huán)境友好材料，PLA的原料是乳酸，由谷物發(fā)酵制得，是一種可再生的資源。聚乳酸在使用階段具有與塑料相媲美的優(yōu)良的性能，使用后可完全降解為二氧化碳和水，避免了白色污染問題。近年來人們對聚乳酸的研究重視起來，應(yīng)用前景極其廣闊。 本文使用兩步法，首先制備高產(chǎn)率的丙交酯，再由丙交酯開環(huán)聚合制備了聚乳酸。在制備丙交酯的過程中，研究了催化劑種類及用量、反應(yīng)時間、溫度等條件對丙交酯產(chǎn)率的影響。在由丙交酯制備聚乳酸的過程中，

2、研究了丙交酯的重結(jié)晶次數(shù)、聚合溫度及時間等因素對聚乳酸分子量的影響。研究結(jié)果表明制備丙交酯的最佳工藝參數(shù)為：采用復(fù)合催化劑（m（SnCl2）：m（Zno）=4：1）且其用量為乳酸單體質(zhì)量的1％，脫水時間3．5h，脫水溫度130～140℃，抗氧化劑用量為0．75％時，丙交酯的產(chǎn)率最高為36％。在本實(shí)驗條件下制備聚乳酸最佳工藝參數(shù)為：由三次重結(jié)晶的丙交酯，氯化亞錫為催化劑，聚合溫度為150℃、聚合時間為16h，制備了聚乳酸。然后，利用FT—

3、IR對丙交酯和聚乳酸進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。 本文采用過渡金屬離子和陽離子表面活性劑對蒙脫土進(jìn)行二次插層，制備了層間距較大的二次插層蒙脫土，采用丙交酯和二次插層的蒙脫土，利用原位聚合法制備了聚乳酸/蒙脫土納米復(fù)合材料，考察了蒙脫土的用量對復(fù)合材料性能的影響，利用FT—IR、XRD、SEM、TEM等對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、性能等作分析。結(jié)果表明：采用原位聚合法，使丙交酯在蒙脫土層間開環(huán)聚合，利用聚合放出的熱量克服蒙脫土片層間的庫侖力，均勻分散在聚乳

4、酸基體中，形成聚乳酸/蒙脫土納米復(fù)合材料，其熱穩(wěn)定性較聚乳酸有所提高。 本文采用硅烷偶聯(lián)劑KH570修飾提純后的微硅粉，制各了KH570改性的二氧化硅，利用原位聚合法制備了聚乳酸/二氧化硅納米復(fù)合材料，考察了二氧化硅的用量對復(fù)合材料性能的影響，利用FT—IR、XRD、SEM、TEM等對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、性能等作分析。結(jié)果表明：丙交酯單體在二氧化硅表面進(jìn)行開環(huán)聚合，從而將聚乳酸以共價鍵的形式接枝到SiO2表面，形成聚乳酸/二氧化硅納米