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随着石油资源的大量消耗和白色污染问题的日益严重,来源于可再生资源的生物基高分子材料以及可生物降解的高分子材料越来越受到人们的广泛关注。聚乳酸(PLA)是来源于可再生资源淀粉的可生物降解高分子材料,因其具有良好的力学强度、可加工性、生物相容性等成为最具有应用前景的可生物降解高分子材料。但是由于聚乳酸的自身脆性大,尤其是抗冲能力较差,而且耐热性较差,极大的限制了聚乳酸的推广和应用。本论文采用反应共混的方式对聚乳酸进行增韧改性制备高抗冲聚乳酸复合材料,并通过扫描电镜、红外光谱仪、旋转流变仪、差式量热扫描仪、动态热机械分析仪等表征手段对聚乳酸复合材料的结构和性能进行分析研究,具体工作如下。(1)PLA/PEBA复合材料的制备与性能研究。采用来源于生物基的热塑性弹性体聚醚酰胺(PEBA)增韧聚乳酸,为了提高PLA与PEBA的界面相容性,首先采用与聚乳酸的端基(-OH,-COOH)可以发生化学反应的极性单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对PEBA进行接枝改性,制备官能化弹性体PEBA-GMA,研究不同接枝单体组分(GMA:NVP:DCP)的比例对PLA/PEBA复合材料力学性能的影响。结果表明,随着接枝单体组分比例的提高,PLA/PEBA复合材料的冲击强度随之增强,当接枝单体组分比例为5:5:0.5(GMA:NVP:DCP)时,PLA/PEBA-GMA(70/30,w/w)共混物的冲击强度高达88.6 k J/m~2,断裂伸长率为164.1%,分别是纯PLA的30倍和20倍左右。通过SEM、FTIR、DSC、DMA和旋转流变仪等对PLA/PEBA复合材料进行表征,发现在共混过程中聚乳酸的端基(-OH,-COOH)与PEBA-GMA上的环氧基团发生化学反应,提高了两相之间的界面黏结强度,改善了PLA与分散相PEBA之间的界面相容性,并且随着接枝单体组分比例的增加,PLA/PEBA复合材料的界面性能得到极大提升,从而制备了高抗冲聚乳酸复合材料。(2)PLA/EBA-GMA复合材料的制备与性能研究。采用乙烯丙烯酸丁酯甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物(EBA-GMA)增韧聚乳酸,为了提高EBA-GMA上环氧基团与聚乳酸端基的反应活性,在共混过程中添加催化剂(N,N-二甲基十八胺)(DMSA)。研究催化剂的含量对PLA/EBA-GMA复合材料性能的影响。结果表明,仅添加少量的催化剂就可大幅度提高PLA/EBA-GMA复合材料的冲击韧性。对比发现,添加催化剂后PLA/EBA-GMA(80/20,w/w)共混体系的力学性能比PLA/EBA-GMA(70/30,w/w)共混体系的更加优异。当催化剂含量为0.1%时,PLA/EBA-GMA(80/20,w/w)共混物的断裂伸长率可达53.7%,是纯PLA的6倍左右;当催化剂含量为0.5%时,PLA/EBA-GMA(80/20,w/w)共混物的冲击强度高达87.8 k J/m~2,是纯PLA的30倍左右。通过SEM、FTIR、DSC、DMA和旋转流变仪等对PLA/EBA-GMA复合材料的结构和性能进行表征。结果表明,随着催化剂含量的增加,PLA的端基与EBA-GMA之间的反应活性逐渐增强,从而使得聚合物之间的界面黏结性大幅提高,因而制备了高抗冲聚乳酸复合材料。