聚乳酸／蒙脱土纳米复合材料的制备及其热力学性能研究.pdf

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1、现代塑料加工应用2012年第24卷第4期M0DERNPLASTICSPR0CESSINGANDAPPLICAT10NS聚乳酸／蒙脱土纳米复合材料的制备及其热力学性能研究文胜闫礼成龚春丽郑根稳周毅(1．孝感学院化学与材料科学学院，湖北孝感，432000；2．湖北大学材料科学与工程学院，湖北武汉，430062)摘要：采用熔融共混的方法制备了一系列聚乳酸(PLA)／蒙脱土(MMT)的纳米复合材料，通过力学性能测试、差热扫描量热仪(DSC)、熔体流动速率测试对复合材料的热性能、机械性能和流动性能进行了表征。结果表明，当MMT质量分数低于7时，

2、MMT对PLA有很好的增韧增强效果；当MMT的含量为5时，复合材料的拉伸强度最好，当MMT质量分数为3时，复合材料的冲击强度最好。当MMT质量分数低于5时，能很好地改善PLA的流动性能，对PLA的加工成型有利。随着MMT加入，复合材料的玻璃化转变温度和熔点都比纯PLA的要低。关键词：聚乳酸蒙脱土增韧增强玻璃化转变温度熔点PreparationandThermodynamicPropertiesofPLA／MMTNano-CompositesWenShengYanLichengGongChunliZhenGenwenZhouYi(1．F

3、acultyofChemistryandMaterialsScience，XiaoganUniversity，Xiaogan，Hubei，432000；2．FacultyofMaterialsScienceandEngineering，HubeiUniversity，Wuhan，Hubei，430062)Abstract：Aseriesofnano—compositesofpolylacticacid(PLA)／montmorillonite(MMT)werepreparedbymelt—blendingmethod，whosethe

4、rmal，rheologicalandme—chanicalpropertieswerecharacterizedbymechanicalpropertiestest，DSC，meltindextest．TheresultsshowthatMMTcantoughenandreinforcePLAwhenthecontentofMMTiSunder7．ThetensilestrengthiSbestwhenthecontentofMMTiS5；theimpactstrengthisbestwhenthecontentofMMTis3．F

5、urthermore，therheologicalpropertiesareimprovedwhenthecontentofMMTiSunder5，whichiSbeneficialforprocessing．However，theglasstransitiontemperatureandmeltpointofthecompositesdecreasewiththeadditionofMMT．Keywords：polylacticacid；montmorillonite；toughening；reinforcing；glasstran

6、sitiontemperature；meltpoint聚乳酸(PLA)具有生物相容性、生物可降解盐矿物，其原料来源广，价格低廉，同时它又具有性、对环境友好和较好的机械性能，但其疏水、质纳米小尺寸效应、层状结构效应和表面与界面效脆、成本高、缺乏柔性和弹性，这些缺点一直阻碍应，MMT在单体或基体聚合物中的分散、插层着PLA的发展口]。为此，在保持PLA性能不变收稿日期：2011-07—09；修改稿收到日期：2012—04—05。的情况下，如何最大限度降低成本和改善其柔顺作者简介：文胜(1979一)，博士，副教授，研究方向有机／无性已成为当

7、今研究的重点，现在研究者们多采用机复合功能高分子材料。E-mail：yanlc583@yahoo．cn。向PLA中添加无机粒子填料来达到此目的j。基金项目：湖北省教育厅优秀中青年人才项目蒙脱土(MMT)是一类典型的层状结构的硅酸(Q20092605)。文胜等．聚乳酸／蒙脱土纳米复合材料的制备及其热力学性能研究或剥离，提高有机／无机界面的黏合力，形成插层MFR。型或剥离型结构，可得到综合性能优良的复合玻璃化转变温度(T)和熔点(T)的测试。材料引。为了消除热历史，T和T分别扫描2次，第1本研究通过双螺杆熔融挤出制备PLA／次温度范围25

8、～250℃，N保护，升温速率MMT纳米复合材料，来探讨MMT对PLA热20oC／rain，淬火后进行第2次扫描，温度范围力学性能和流动性能的影响。25~300℃，N。保护，升温速率1O℃／min，取第2次的扫描图谱作为测