DSC表征增容剂种类对熔融共混法制备PLA/PBAT体系的影响
时间:2024-08-27 阅读:520
介绍
聚乳酸(PLA)是一种生物可降解材料,具有结晶性能差、脆性大、抗冲击性和耐热性差、易水解,对高温敏感等缺点。因此,在实际生产过程中需要对其进行改性。PBAT具有优异的力学性能与加工性能,它的强度较低而断裂伸长很高,是柔韧性好的弹性体材料。而且,PBAT降解速度缓慢,可在土壤中被微生物分解为二氧化碳和水。研究表明,一定条件下PBAT几乎可全生物降解,且堆肥实验中 PBAT 对环境没有造成危害。所以,将PLA与PBAT进行共混可使PLA/PBAT体系兼顾力学以及加工性能,但需要在PLA与PBAT中加入增容剂。不同的增容剂对应的效果有明显的差别。因此,选择合适的增容剂对于PLA/PBAT体系来说十分重要。
实验条件
Ÿ 样品制备:将PLA和PBAT按照70:30的比例进行均匀混合,然后向共混体系中加 入1份 增 容 剂 (SW04、XY-4370、Joncryl),在微型双螺杆挤出机上进行造粒。
Ÿ 微型双螺杆挤出机的具体参数如下:螺杆转速 500 r/min,喂料转速5.0 r/min,切粒机频率3 Hz。
Ÿ 仪器:Setline DSC
• 温度程序:
样品质量 | 起始温度 | 终止温度 | 升降温速率 | 吹扫气 |
5mg | 室温 | 230℃ | 10℃/min | N2 60ml/min |
结果
不同增容剂体系DSC曲线
本次研究的测试结果如下:
加入了增容剂的体系均出现PLA典型的熔融和结晶峰,并且熔融峰出现了两个,第一个熔融峰是PLA不完善晶体的熔融峰,而第二个则是PLA较完善晶体的熔融峰。另外,相比较纯PLA,加入PBAT之后,PLA组分的Tg、Tc与Tm均呈下降趋势,这是由于PBAT的Tg大约在-20℃,所以在图中看不到PBAT的Tg。PBAT的存在也会影响PLA的结晶,所以共混体系中PLA结晶度均小于纯PLA体系,Joncryl作为增容剂体系更为均匀,所以其结晶度较其他共混体系更高。