Page 60 - 《橡塑技术与装备》2024年7期
P. 60

橡塑技术与装备                                          CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT

             高到 33.3%，达到防火等级 UL-94d 的 V0 水平，除                  行了填充改性并对其降解速率进行研究。结果表明，
             峰值放热率外，总放热率、峰值产烟率和总烟气释放                           改性后的 PLA 的降解速率比纯 PLA 提高了 10 倍以上。
             率分别降低了 49.8%、31.9%、60.3% 和 52.7%。改                原因是 FeCl 3 与 C、 O 形成稳定的化学键 , 削弱了酯键 ,
             性 Ti 3 C 2 Tx 纳米片的阻隔和催化作用以及随后形成的                  导致 PLA 的快速降解。因为 Fe          3+  的存在方便了降解
             TiO 2 和含磷物种形成完整的膨胀碳层并中断燃烧路                        过程的第一步，所以改性后 PLA 的降解过程大大加快。
             径，是显著提高阻燃性和抑制 PLA 有毒气体的原因。                        改性使 PLA 由结晶度较高的聚合物转变为几乎不结晶
                 Bai 等  [16]  用少量羧基官能化多壁碳纳米管 (CNTs)            性的聚合物 , 这使分子间作用力减小，降解速率加快。
             和表面相容蒙脱土 (MMT) 通过冷冻干燥和母料熔融共                       在降解性能方面，含 2.95 份 FeCl 3 的改性材料综合性
             混技术对聚乳酸进行填充改性。结果表明，填料与聚                           能最好。但是这也使得随着 FeCl 3 含量的增加，改性
             乳酸基体之间的界面相互作用增强，有利于形成具有                           材料的热稳定性大幅下降。
             一维碳纳米管 / 二维 MMT 微观结构的纳米填料网络。                      1.3 增强改性
             填料网络使 PLA 的弹性模量增加了 19%，韧性比纯                           增强改性是指在聚合物基体中添加增强材料以改
             PLA 增加了 13.8 倍。                                   进聚合物性能。
                 代香林等    [17]  以 PLA 为原料，加入一定质量比例                  已有研究表明，可以通过增强改性来改善 PLA 的
             的压电陶瓷钛酸钡，选择二氯甲烷为溶剂，通过溶液                           耐热、韧性、亲水、抗菌、阻燃等方面的性能。
             浇铸法制备钛酸钡 / 聚乳酸复合薄膜材料。结果表明，                            WEI 等  [22]  研究了棉秆韧皮纤维对 PLA 耐热性的
             钛酸钡 / 聚乳酸复合压电薄膜材料具有较好的压电性                         影响。结果表明，当棉秆韧皮纤维的质量分数为 30%
             能和细胞相容性。这种材料能促进骨组织再生，可以                           左右时，复合材料可以获得相对较好的耐热性，其热
             应用于骨组织工程中。                                        变形温度接近 150 ℃。由于棉秆韧皮纤维和 PLA 相容
                 杨雯迪等    [18]  采用溶液浇铸法以聚多巴胺纳米粒                 性较差，棉秆韧皮纤维的添加量不能太高，添加量过
             子填充改性聚乳酸，制备聚乳酸  / 聚多巴胺复合材料。                       高会导致棉秆韧皮纤维无法在 PLA 中完全浸润 ；而棉
             研究结果表明，聚多巴胺纳米粒子能明显提高复合材                           秆韧皮纤维的添加量太低时，纤维对提高 PLA 的耐热
             料的降解速率，是纯 PLA 的 2 倍。除此之外，聚乳酸                      性没有明显的作用。此外，研究还发现，随着棉秆韧
             / 聚多巴胺复合材料还可以很好的屏蔽紫外线，复合材                         皮纤维长度的增加，复合材料的 HDT 越来越高，但是
             料对两种穿透力较强的紫外线波段的屏蔽率分别高达                           在纤维的长度大于 10  mm  后 HDT 趋于稳定，其增幅
             65.98% 和 71.49%，比纯 PLA 的紫外屏蔽率增加了一                 放缓。棉秆韧皮纤维长度约为  12  mm  时，PLA 基复
             倍。但是聚多巴胺纳米粒子的加入使材料的冷结晶温                           合材料可以获得最好的耐热性。
             度降低，耐热性相对较差。                                          Nawadon 等  [23]  先利用丙烯酸核壳橡胶 (CSR)增
                 邹俊等   [19]  先采用双螺杆挤出共混法，利用超细                  韧 PLA，研究结果表明，当 CSR 的添加量仅为 5 %（质
             滑石粉对 PLA 进行填充改性，然后在共混物中加入环                        量分数 )  时，PLA 的冲击强度提高了 5 倍以上。改性
             保增塑剂乙酰基柠檬酸三正丁酯 ATBC，通过吹塑成                         PLA 的刚性较小，弹性模量和弯曲模量及强度均有显
             型的方法制备了超细滑石粉填充改性的 PLA 薄膜。研                        著降低。然后在增韧后的复合材料中加入橡胶木锯末，
             究结果表明，一定量超细滑石粉的加入，使 PLA 薄膜                        对复合材料进行增强改性，制备木塑复合材料 (WPC)。
             的拉伸强度和断裂伸长率均有增加，可以很好的改善                           经过改性后，PLA  /  CSR  / 木屑复合材料的韧性得到
             PLA 的机械性能。                                        了大大地增强。
                 杨海存等    [20]  首先在凹凸棒土表面接枝聚甲基丙烯                    颜小香等    [24]  采用熔融共混法，以聚乙二醇（PEG）
             酸甲酯（PMMA）制备出接枝凹凸棒土杂化粒子，然                          和马来酸酐改性的甘蔗纤维（MSF）增强改性聚乳酸，
             后使用凹凸棒土杂化粒子填充改性 PLA，制备出凹凸                         制备了 PLA/MSF/PEG 复合材料。结果表明，PEG 和
             棒土杂化粒子 / 聚乳酸复合材料。实验结果表明凹凸                         MSF 的协同作用可以显著增强 PLA 的结晶能力以及
             棒土杂化粒子可以很好的改善聚乳酸的韧性和热稳定                           增加复合材料的拉伸强度和弹性模量。而且可以降低
             性。                                                PLA 的水接触角以提高复合材料的亲水性。
                 Li 等  [21]  通过熔融共混法，利用 FeCl 3 对 PLA 进             明胶是一种从猪皮中提炼而成的胶原蛋白，属于

                                                                                                         7
             ·12·                                                                              第 50 卷  第 期
   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65