理论教育 生物聚合物的填料对性能影响的研究

生物聚合物的填料对性能影响的研究

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:生物聚合物主要有PLA、PHA和淀粉基树脂等。生物聚合物加工窗口窄,难以加工。如果填料为纳米粒子,对PLA性能的影响则更大[12]。聚合物熔体中的任何一种填料都会起到异相泡孔成核点的作用,进而大大增加泡核的数量。改性蒙脱土——Cloisite 30B能大大改善聚合物的流变性能。在PLA中添加5%的纳米粘土,泡孔只有30μm左右,成为真正的微孔,而纯PLA的泡孔大约为250μm[11]。

生物聚合物的填料对性能影响的研究

生物聚合物主要有PLA、PHA和淀粉基树脂等。由于其与石化基热塑性塑料没有关系,因此作为绿色材料吸引了越来越多的市场关注。

生物聚合物加工窗口窄,难以加工。改善PLA流变性能的基本方法之一是用两种扩链剂在熔融阶段对PLA进行扩链,从而提高PLA的黏弹模量,改善其泡孔结构。在相同的加工条件下,扩链后的PLA的泡孔密度为6.7×108个泡孔/cm3,而纯PLA为7.7×105个泡孔/cm3,因此扩链后的PLA泡孔密度高,泡孔尺寸小[11]

在PLA基材中添加无机粒子不仅会影响PLA的热性能,而且还会影响其流变性能。如果填料为纳米粒子,对PLA性能的影响则更大[12]。纳米粒子用量很高时,大分子和无机粒子之间的相互作用就大大增强[11]。聚合物熔体中的任何一种填料都会起到异相泡孔成核点的作用,进而大大增加泡核的数量。(www.daowen.com)

改性蒙脱土——Cloisite 30B能大大改善聚合物的流变性能。在PLA中添加5%(质量分数)的纳米粘土,泡孔只有30μm左右,成为真正的微孔,而纯PLA的泡孔大约为250μm[11]。这可能源于异相泡孔成核点的出现使泡孔成核作用加强及其本身固有的高黏度和高弹性,而这可能是有机粘土剥离和扩链/支化所致。还有一个原因是PLA纳米复合材料的结晶速率高也有助于在发泡过程中稳定泡孔结构[11]

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