论文摘要
本研究利用物理共混及反应增容的方法制备高韧性聚乳酸（PLA）共混物。论文分为三个部分,第一部分研究不同含量的非生物降解弹性体乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯（E-MA-GMA）对PLA的增韧改性。通过红外和流变分析发现E-MA-GMA的环氧官能团与PLA的端羧基和端羟基发生了反应,生成接枝共聚物,起到原位增容的作用。力学测试和SEM研究发现:随着弹性体含量增加,PLA的韧性明显提高,当添加10wt%E-MA-GMA时由脆性断裂转变为韧性断裂,当添加20wt%E-MA-GMA时,共混物的冲击强度和断裂伸长率较纯PLA分别提高了329.7%和1400%。由于环氧官能团的过量发生一定的交联反应使得分散相E-MA-GMA的粒径随着含量增加有所增大。DSC分析发现E-MA-GMA的加入削弱了PLA的结晶能力。第二部分研究了不同含量的高反应活性低聚物PAPI对PLA/PBAT不相容共混物相容性的影响。红外分析发现PAPI的异氰酸酯官能团与PLA、PBAT的端羟基和端羧基发生了反应,生成接枝共聚物。DMA分析发现PLA与PBAT的Tg相互靠近,两者相容性提高。TEM观察发现分散相PBAT的粒径随着PAPI含量增加逐渐变小,分散更均匀,同时发现生成接枝共聚物分布在相界面及PBAT相内。力学测试和扫描电镜研究发现:随着PAPI含量增加,共混物的韧性明显提高,添加5和10phr PAPI时,冲击强度较PLA/PBAT共混物分别提高了622.7%和541.0%;同时发现相界面由清晰变为模糊,冲击断面由平坦变为粗糙。DSC分析发现PAPI的加入削弱了PLA的结晶能力。动态流变性能测试说明随着PAPI含量增加,共混物的η*、G’及G’’逐渐增加,剪切变稀行为逐渐增强。最后一部分通过力学性能测试初步研究了不同相容剂对PLA/PBAT不相容共混物相容性的影响。研究发现相容剂的加入不同程度地提高了共混物的韧性,但也不同程度地降低了共混物的强度,相容剂的增容效果为:E/GMA-g-PMMA> E-MA-GMA> E-GMA> E/GMA-g-PSAN > E/GMA-g-PS。