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聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸)酯(PHBV)是一种热塑性生物聚酯,具有与聚丙烯相似的力学性能,可作为通用树脂较为理想的替代物,近年来引起了国内外科研工作者的广泛关注。然而,PHBV的一个较大的缺陷,即结晶度高及球晶尺寸大而导致的脆性大限制了其更为广泛的应用。聚丙烯(PP)作为最常用的通用工程塑料之一,综合性能非常优异,且能有效的改善生物质材料聚乳酸(PLA)的脆性,是一种较理想的共混改性材料。本论文采用PP对PHBV进行熔融共混改性,添加马来酸酐(MAH)接枝的聚丙烯(MPP)作为相容剂,旨在提高PHBV的韧性并研究其增韧机理。主要研究内容及结果如下：(一).研究共混体系的熔融共混工艺、物理机械性能及热稳定性。采用正交试验优化出最佳共混工艺：螺杆转速为50rpm,共混温度为180℃,共混时间为4min。研究PHBV/PP共混体系的物理机械性能发现,PHBV/PP共混体系中,PP含量为2.5wt%和5wt%时的共混产物的韧性较纯PHBV有较明显的改善。PHBV/PP/MPP共混体系的断裂伸长率随MPP含量的增加而增大,含2.5wt%PP及3wt%MPP的断裂伸长率比纯PHBV提高了315.09%,比未加入MPP时增加了116.7%。研究共混体系的热稳定性能发现,随着PP含量的增加,PHBV/PP共混体系的降解温度有所提高,PHBV的最大分解温度随着PP含量的增加而增加。因此,PP的加入提高了共混体系的热稳定性,这对于它们的熔融加工有非常重要的意义。加入MPP后,PHBV/PP/MPP共混体系的热降解曲线仅出现一次热降解现象,说明MPP对于改善PHBV和PP相容性的作用。(二).研究共混体系中PHBV与PP的相容性。扫描电镜(SEM)观察结果发现在PHBV/PP共混体系中,PP与PHBV两相的相界面非常清晰,说明两者互不相容,PP分散相以纳米尺度均匀分散。加入MPP后,PP与PHBV两相的相界面变得模糊,PP的数均分散尺寸比未加时减小了35.35%,PP微粒在PHBV基质中发生了明显的塑性形变,说明MPP的加入增加了PHBV和PP之间的界面粘附力,增加了PP的分散性。红外谱图分析结果发现,PHBV与PP之间不存在相互作用力,加入MPP后,MAH中的羰基与PHBV的端羟基发生了反应,从而增加了两相的相容性。(三).研究共混体系的热熔性能及结晶性能。差示扫描量热仪(DSC)的结果显示,在PHBV/PP共混体系中,随着PP含量的增加,共混体系的熔融温度逐渐减小,结晶温度逐渐增大,且共混体系中PHBV的结晶度增大。偏光显微镜(POM)的结果解释了这一现象,即PP的小球晶很好的充当了PHBV的晶核,提高了PHBV的结晶能力,同时破坏了PHBV的晶体结构,降低了其熔点。在PHBV/PP/MPP共混体系中,随着MPP含量的增加,共混体系的熔融温度逐渐减小,结晶温度逐渐增大。但从POM结果发现,MPP的存在对PP的结晶稍有抑制,这说明对于PHBV/PP/MPP共混体系来说,力学性能的提升主要是因为MPP的加入增加了两者之间的界面粘附力,使得在拉伸应力的作用下,PP均匀分散的微粒在PHBV基质中发生塑性形变。