成核劑對(duì)PLLA-PPC合金結(jié)晶及力學(xué)性能的調(diào)控.pdf

1、本文采用熔融共混法制備了不同質(zhì)量配比的聚-L乳酸(PLLA)/聚碳酸亞丙酯(PPC)合金，通過添加酰肼類成核劑(包括TMC-300和TMBH)對(duì)PLLA/PPC合金進(jìn)行改性，運(yùn)用差示掃描量熱法(DSC)、廣角X射線衍射儀(WAXD)、小角X射線散射儀(SAXS)、偏光顯微鏡(POM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和力學(xué)性能測(cè)試的手段分別考察了共混物之間的結(jié)晶行為及力學(xué)性能。
　　首先，系統(tǒng)地研究了不同質(zhì)量含量的PPC對(duì)PLLA結(jié)晶及力

2、學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，在PLLA/PPC合金中，隨PPC含量的增加，共混物中PLLA的結(jié)晶焓下降，導(dǎo)致PLLA的結(jié)晶性能降低。其中，共混材料中PLLA球晶的晶核密度減小，晶核尺寸增大，但PPC對(duì)PLLA的結(jié)構(gòu)與晶型沒有影響。此外，在力學(xué)方面，PPC與PLLA共混，50wt％的PPC使PLLA的斷裂伸長(zhǎng)率提高了29倍，20wt％的PPC使PLLA的缺口沖擊強(qiáng)度提高了47.8％。因此，PPC的添加雖然降低了PLLA的結(jié)晶性能，但是有利于改

3、善PLLA的拉伸及抗沖擊性能。
　　其次，利用成核劑TMC-300對(duì)PLLA/PPC合金進(jìn)行改性。結(jié)果表明，0.5wt％的TMC-300的添加對(duì)合金中PLLA與PPC之間的相容性影響不大，但可提高PLLA/PPC合金的結(jié)晶度，降低合金中PLLA的長(zhǎng)周期，增加球晶數(shù)目，細(xì)化晶粒。TMC-300和PPC可以起到協(xié)同增塑和增韌作用，使PLLA的斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊韌性得到改善，但這種改善作用依賴于PPC的含量，在實(shí)驗(yàn)研究的范圍內(nèi)，斷裂伸長(zhǎng)率

4、隨PPC含量的增加而增加，而抗沖擊性能則在PPC含量為20wt％的合金中達(dá)到最佳，其值為4.2 KJ/m2，較PLLA/PPC(80/20)合金提高了23.5％，較純PLLA提高了82.6％。
　　然后，探究芳基取代酰肼類成核劑(TMBH)的含量變化對(duì)PLLA/PPC(80/20)合金性能的影響。結(jié)果表明，TMBH可提高PLLA/PPC(80/20)合金的結(jié)晶度，TMBH的含量為0.4wt％時(shí)效果最佳。此外，TMBH的添加使PLL

5、A/PPC(80/20)合金中PLLA的長(zhǎng)周期減小，但對(duì)PLLA的結(jié)構(gòu)與晶型沒有影響。同時(shí)，TMBH的添加使得PLLA/PPC(80/20)合金的斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度上升，在TMBH的添加量為0.4wt％時(shí)，共混材料的斷裂伸長(zhǎng)率較PLLA/PPC(80/20)合金提高了26.9％，并且其缺口沖擊強(qiáng)度較PLLA/PPC(80/20)合金提高了50.0％。因此，TMBH的添加可以有效地改善PLLA/PPC(80/20)合金的結(jié)晶和力學(xué)性能，

6、且TMBH的最佳含量為0.4wt％。
　　最后，將0.4wt％的TMBH加入不同質(zhì)量配比的PLLA/PPC合金中，探究0.4wt％的TMBH對(duì)不同質(zhì)量比的PLLA/PPC合金的結(jié)晶及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，0.4wt％的TMBH的加入可以提高PLLA/PPC合金的結(jié)晶度，使合金中的PLLA球晶數(shù)目明顯增多、尺寸減小且細(xì)化。同時(shí)，0.4wt％的TMBH的添加使得PLLA/PPC合金中PLLA的長(zhǎng)周期減小。在力學(xué)方面，0.4wt％的