P(3HB-co-4HB)/PLA/淀粉共混改性研究

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以聚(3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]、聚乳酸(PLA)和淀粉为原料,环氧大豆油(ESO)、柠檬酸三乙脂(TEC)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和不同分子量的聚乙二醇(PEG)为增塑剂,制备了P(3HB-co-4HB)/PLA/淀粉共混材料。借用电子拉力试验机、毛细管流变仪、熔体流动速率仪、热变形维卡温度测试仪、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等研究了增塑剂种类及用量对P(3HB-co-4HB)/PLA/淀粉共混材料的力学性能、流变性能、热性能和断面形态的影响。采用微波辐照法制备了P(3HB-co-4HB)和顺丁烯二酸酐(MAH)接枝共聚物P(3HB-co-4HB)-g-MAH,借助接触角测定仪、热台偏光显微镜(PLM)、DSC、红外光谱仪(FTIR)和电子万能试验机、毛细管流变仪、熔体流动速率仪等研究了P(3HB-co-4HB)的亲水性能、球晶形态、熔融行为及P(3HB-co-4HB)/PLA/淀粉共混材料的力学性能、流变性能等。结果表明:(1)各种增塑剂均可有效提高P(3HB-co-4HB)/PLA/淀粉共混材料的流动性和断裂伸长率。其中ESO用量为共混材料的10wt%时,增塑效果优于TEC和DOP,体系综合性能最佳。分子量为10000的PEG的增塑效果优于分子量为1000、4000的PEG,用量为共混材料的7wt%t时,体系综合性能最佳。(2)在微波辐照作用下,MAH可与P(3HB-co-4HB)发生接枝反应,实验所得接枝率达0.3%-0.78%。当引发剂过氧化二苯甲酰(BPO)用量为P(3HB-co-4HB)的0.2wt%,接枝单体MAH用量为P(3HB-co-4HB)的4wt%及微波辐照时间为12min时,接枝率达到0.78%,为最佳反应条件。且接枝率越高,P(3HB-co-4HB)-g-MAH的球晶尺寸越小,亲水性越好,熔融温度越低。添加增容剂P(3HB-co-4HB)-g-MAH可有效提高P(3HB-co-4HB)/PLA/淀粉共混材料的力学性能,改善界面相容性,当P(3HB-co-4HB)-g-MAH用量为共混材料的2wt%时,共混材料的综合性能最佳。
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