剝離型乳酸膨潤土的研究.pdf

1、為解決傳統(tǒng)以鈉基膨潤土為原料制備有機膨潤土(OMMT)過程中出現(xiàn)的反應(yīng)速率低和生產(chǎn)成本高的弊端，本論文以D，L-乳酸、堿性鈣基膨潤土為原料，在環(huán)己烷-乙醇共沸體系中制備剝離型乳酸膨潤土納米材料，在此基礎(chǔ)上采用溶液鑄膜法制備聚乳酸(PLA)/剝離型乳酸膨潤土復(fù)合材料。
　　 采用傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)等表征手段對剝離型乳酸膨潤土結(jié)構(gòu)進行表征，結(jié)果表明：堿性鈣基膨潤土片層上的OH能

2、夠與乳酸分子的-COOH發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，釋放出的熱量將膨潤土剝離成厚14-18nm，寬60-90nm，長500-1100nm的片層結(jié)構(gòu)。采用熱重分析(TGA)對該材料進行熱性能研究，結(jié)果顯示：乳酸膨潤土失重50％時對應(yīng)的溫度(TG50％)較乳酸鈣的升高了264℃。同時考察了堿性鈣基膨潤土pH、焙燒溫度、乳酸用量及乳酸濃度等因素對剝離型乳酸膨潤土有機燒失量(S)值的影響，得到的最佳制備條件為：堿性鈣基膨潤土用量為15.0g(pH=8.0

3、-8.5，300℃焙燒)，乳酸17.5g(無水乙醇稀釋濃度至40％)，環(huán)己烷100mL，回流反應(yīng)時間大于8h。在此條件下制得的剝離型乳酸膨潤土的S值達40％。
　　 通過SEM對PLA/剝離型乳酸膨潤土復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明部分乳酸膨潤土以剝離的片層結(jié)構(gòu)分散于PLA基體中。萬能力學(xué)試驗機對該材料進行力學(xué)性能研究，結(jié)果表明當(dāng)乳酸膨潤土添加量達1wt.％時，薄膜的拉伸強度和斷裂伸長率分別提高了24％和55％。紫外-可見

4、分光光度計對該材料進行光學(xué)性能研究，結(jié)果表明在乳酸膨潤土添加量≤5％的情況下，薄膜的光學(xué)透明性不受影響。差示掃描量熱法(DSC)及TGA對該材料進行熱性能研究：DSC分析結(jié)果表明，乳酸膨潤土起著成核劑的作用，能使PLA的結(jié)晶溫度（Tc）和熔點(Tm)下降；TGA結(jié)果顯示，乳酸膨潤土起著積累熱效應(yīng)的作用，能使熱分解溫度(TD)顯著下降。
　　 本研究制備出剝離型乳酸膨潤土納米材料，可取代傳統(tǒng)OMMT作為PLA的新型增強劑，制備出力