聚合物扩链剂的合成及对聚乳酸的应用

论文摘要

本文选取本体法合成的环氧类扩链剂聚甲基丙烯酸甲酯共聚甲基丙烯酸环氧丙酯,在Haake转矩流变仪中与聚乳酸（PLA）熔融共混,以获得高分子质量的聚乳酸。本文探讨了环氧类扩链剂中的环氧官能团GMA含量对聚乳酸的不同扩链效果,并且通过凝胶色谱法（GPC）、示差扫描量热仪法（DSC）、热失重分析法（TGA）及红外光谱法（FTIR）对扩链产物进行了表征。对聚乳酸（PLA）纯料和用本体法合成的环氧类扩链剂聚甲基丙烯酸甲酯共聚甲基丙烯酸环氧丙酯（PMMA-GMA）进行测试。PLA树脂在220℃以下加工时不会出现热降解,加工温度超过240℃会引起一定程度的热降解。对不同GMA含量的扩链剂进行DMA测试、分子量测试、流变性能测试和转矩流变特性测试,结果表明GMA含量的变化对扩链剂的玻璃化转变温度、分子量、流变性能和转矩变化影响不大。通过用本体法合成的GMA含量为4%扩链剂PMMA-GMA,在Haake转矩流变仪中与PLA熔融共混。随着PMMA-GMA用量的增大,扩链产物的平衡扭矩值变大,分子量变大,分散系数变大,扩链剂的引入影响了PLA的冷结晶和熔融行为,热稳定性略有提高。采用GMA含量分别为2%、8%和12%的扩链剂与PLA熔融共混。总体上共混物的流变加工特性、分子量变化、热性能和热稳定性的变化规律相似,当扩链剂中GMA含量和PMMA-GMA用量过多会引起交联,GMA含量越多,可应用的扩链剂用量越少。采用乳液法合成的GMA含量分别为2%、4%、8%和12%的扩链剂与PLA熔融共混。应用到PLA中没有明显扩链反应发生,说明用乳液法合成的扩链剂远远没有本体法合成出的扩链剂的扩链效果好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 生物降解高分子材料
• 1.2 聚乳酸
• 1.3 聚乳酸的合成方法
• 1.4 聚乳酸的改性
• 1.5 研究的意义及主要内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验设备
• 2.3 试样的制备及测试方法
• 第三章 本体法合成聚合物扩链剂对聚乳酸的改性研究
• 3.1 原料性能表征
• 3.2 GMA含量为2%的扩链剂对聚乳酸的影响
• 3.3 GMA含量为4%的扩链剂对聚乳酸的影响
• 3.4 GMA含量为8%的扩链剂对聚乳酸的影响
• 3.5 GMA含量为12%的扩链剂对聚乳酸的影响
• 3.6 不同GMA含量扩链剂的扩链产物对比
• 第四章 乳液法合成聚合物扩链剂对聚乳酸的改性研究
• 4.1 乳液法合成聚合物扩链剂
• 4.2 凝胶色谱法测分子量
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 攻读硕士期间研究成果