DSC表征增容剂种类对熔融共混法制备PLA/PBAT体系的影响

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：

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。