聚乳酸与甘油三酯共混体系的性能研究

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聚乳酸是一种生物可降解的热塑性塑料。聚乳酸不但具有优异的力学性能,而且还有良好的光学性能,加工性能和低毒性。但是聚乳酸本身的脆性限制了它在很多方面的应用,比如用作鱼饵。本文将三醋酸甘油酯(GTA)和三丙酸甘油酯(GTP)作为增塑剂增塑聚乳酸基体,使共混物获得理想的高韧性。将GTA和GTP按照5,10,15,20wt%的比例与聚乳酸在密炼机中共混来制备聚乳酸共混物。与纯聚乳酸相比,共混材料获得了较高的断裂伸长率和较大的冲击强度,材料的韧性获得了极大的提高。当增塑剂的含量达到15wt%时,聚乳酸共混物发生了脆韧转变,由以前的硬而脆变为了软而韧,相应的,增塑剂的加入也降低了共混物的拉伸强度。在无缺口简支梁冲击测试中,PLA/GTA15和PLA/GTP15在冲击测试中拥有最高的冲击强度,并且在测试后样条没有发生断裂。DSC的测试表明增塑剂的加入使得聚乳酸的玻璃化温度向低温方向移动,这是因为增塑剂促进了聚乳酸链段的运动。共混物出现两个熔融峰是因为增塑剂促使产生的不完整晶形先熔融后再次结晶后熔融导致的。使用DMA测试60℃高温老化样品的热力学性能。结果表明:相比于未老化样品,老化样品的储能模量骤降台阶变宽变矮,这可能是因为增塑剂的加入促使产品升温时样品发生冷结晶使得非晶区变小导致的。未老化样品在较高温度的上升台阶的储能模量数值与老化样品在数值上一致,更说明了老化样品在高温老化时就已经完成结晶。TGA的结果表明GTA和GTP的加入降低了聚乳酸的热稳定性,但是由于GTA,GTP和聚乳酸基体良好的相容性使得增塑后的聚乳酸仍保有较高的热稳定性。
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