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聚乳酸用扩链剂后性能变化 二乙基甲苯二胺

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-8-28 14:38:58
聚乳酸用扩链剂后性能变化:扩链剂的用量对聚乳酸流变行为的影响很明显。随着扩链剂用量的增加,聚乳酸在低频区的复数黏度逐渐增大,剪切变稀行为更加明显。这是因为扩链使得聚乳酸的分子链出现长支链,分子链之间的缠结作用增强,阻碍了链段的滑移,导致分子链的松弛时间延长,熔体黏度增大,剪切变稀行为更加明显。

聚乳酸用扩链剂后性能变化:储能模量~频率关系曲线在低频端的斜率。聚合物熔体的储能模量是表征熔体粘弹性的重要参数,低频区的储能模量越高,熔体的弹性越好。

聚乳酸用扩链剂后性能变化:线型聚合物的储能模量~频率关系曲线在低频端的斜率理论值为2,分子链之间的缠结作用越强,斜率偏离2越厉害。随着扩链剂用量的增加,PLA熔体在低频区的储能模量增大,其储能模量~频率关系曲线在低频端斜率减小。由此可知, 随着扩链剂用量的增加,改性聚乳酸分子链中出现长支链,分子链之间的缠结程度增加,扩链聚乳酸熔体的弹性增加。

聚乳酸用扩链剂后性能变化: 扩链聚乳酸的DSC分析可知,聚乳酸扩链前后的初始 结晶度都较低,这是由于聚乳酸的结晶速度较慢,在降温过程中只形成少量的结晶。扩链聚乳酸的玻璃化转变温度(Tg)基本不变。在升温过程中,与聚乳酸相比,扩链聚乳酸的冷结晶现象比较显著,冷结晶温度 (Tch)下降,冷结晶热焓明显增大,这与Corre[11] 的研究结果是一致的。与聚乳酸相比,扩链聚乳酸的熔点(Tm)下降。

聚乳酸用扩链剂后性能变化:扫描电镜分析:将发泡样品在液氮中脆断,然 后将断面进行喷金处理,用JSM-7500F型扫描电子显微镜观察泡孔的形貌,并用Smile-View软件统计泡孔密度(Nf)和泡孔直径(dn)。 dn= ∑dini/∑ni 式中:ni— ——直径为di的泡孔的个数。Nf= nM 2 () A 3/2 式中:Nf— ——单位体积内的泡孔个数,cm-3;A———扫描电镜照片的面积,cm2;n———电镜照片上的泡孔个数;M———电镜照片的放大倍率。


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聚乳酸用扩链剂后性能变化:GPC分析。PLA经过扩链以后,其相对分子质量增大,相对分子质量分布变宽。当扩链剂用量超过1.2phr以后,PLA的相对分子质量基本不变,说明PLA已经充分反应,多余的扩链剂不参与反应。

聚乳酸用扩链剂后性能变化:DMA分析。当温度升到70℃附近时,聚乳酸发生玻璃化转变,储能模量迅速下降,随后趋于稳定。随着温度进一步上升到120℃附近,聚乳酸的储能模量迅速上升,这是由于聚乳酸在升温过程中发生冷结晶,导致聚乳酸的储能模量增大。与未改性聚乳酸相比,扩链聚乳酸的冷结晶温度降低至100℃左右,此时,扩链聚乳酸的储能模量迅速上升。这与前文DSC分析的结果是一致的。比较而言,在100~120℃温度区间,扩链聚乳酸PLA- 1的储能模量较高。

聚乳酸用扩链剂后性能变化:扩链聚乳酸的超临界发泡根据经典成核理论,在快速泄压发泡过程中,聚合物/CO2体系的热力学平衡被破坏,进而诱发泡孔成核与长大。在此过程中,如果聚合物粘流性太强,则 9 31聚乳酸扩链及其超临界二氧化碳微孔发泡泡孔容易破裂坍塌,发泡倍率较低。扩链聚乳酸的发泡性能得到了明显改善。当发泡温度为115℃时,PLA-1的发泡倍率可达20倍。这是由于扩 链改性以后,PLA-1在保温保压过程中发生冷结晶,形成的晶区在PLA基体中起到了物理交联点的作用,使 PLA的弹性增强,从而有利于泡孔的稳定增长。

聚乳酸用扩链剂后性能变化:未扩链聚乳酸泡沫PLA-0的泡孔形状为不规则的长条状,统计所得的泡 孔密度约为3.54×107cm-3 ,平均孔径约为44μm;扩链聚乳酸泡沫PLA-1的泡孔形状为规整的多面体,泡 孔孔径分布较窄,统计所得的泡孔密度约为2.97× 107cm-3,平均孔径约为43μm。

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