聚乳酸-蒙脫土納米復(fù)合材料的制備、表征及性能研究.pdf

1、石油資源日益匱乏，“白色污染”嚴(yán)重危害著我們的生存環(huán)境，傳統(tǒng)的石油基塑料已經(jīng)不能滿足人類(lèi)社會(huì)與自然環(huán)境和諧發(fā)展的要求。開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型材料，發(fā)展非石油基聚合物是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。聚乳酸(PLA)作為一種可降解高分子材料，憑借其良好的生物相容/生物降解性，合成原料可再生和良好的加工性的特點(diǎn)備受關(guān)注，聚乳酸及其復(fù)合材料的制備和性能引起了廣泛的研究。
　　 丙交酯是開(kāi)環(huán)聚合法合成聚乳酸的中間體，提高丙交酯產(chǎn)率對(duì)于實(shí)現(xiàn)聚乳酸規(guī)?；?/p>

2、生產(chǎn)、降低成本具有重要的意義。本文選用辛酸亞錫、醋酸錳以及辛酸亞錫/醋酸錳混合物作為催化劑，采用先縮聚后解聚的方法制備丙交酯，討論了催化劑的種類(lèi)和用量對(duì)丙交酯粗產(chǎn)率的影響，結(jié)果表明催化劑效果是：醋酸錳>辛酸亞錫>辛酸亞錫／醋酸錳(1：2)復(fù)合>辛酸亞錫/醋酸錳(2：1)復(fù)合；催化劑的用量對(duì)丙交酯的產(chǎn)率有顯著地影響，隨著催化劑用量的增加，丙交酯產(chǎn)率先增大后減??；以醋酸錳為催化劑，用量為2.5％（占反應(yīng)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，丙交酯收率最高。

3、>　　 與納米材料共混是改善聚乳酸性能的重要途徑。本文選用有機(jī)納米蒙脫土(OMMT)作為改性粒子，二氯甲烷為溶劑，在超聲作用下通過(guò)溶液插層法，成功制備了插層型PLA/OMMT納米復(fù)合材料。PLA和PLA/OMMT納米復(fù)合材料的XRD、SEM形貌研究表明PLA分子鏈或鏈段插層到OMMT片層間，使蒙脫土片層間距增大了0.94—1.47nm，OMMT以部分單片層或插層形式分散在PLA基體中。OMMT含量較低時(shí)(<3wt%)，插層效果較好；O

4、MMT含量超過(guò)3wt%時(shí)，OMMT在基體中的分散均勻性降低，容易產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，復(fù)合材料均勻性變差；DSC結(jié)果表明，OMMT對(duì)PLA的結(jié)晶行為具有誘導(dǎo)效果，起到了異相成核作用，同時(shí)限制PLA晶粒長(zhǎng)大，晶粒尺寸減小，OMMT含量為3wt%時(shí)，異相成核效應(yīng)最大，結(jié)晶度最高，約是純PLA結(jié)晶度的5.7倍；OMMT對(duì)PLA玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熔融溫度(Tm)影響不大。與純PLA相比，PLA/OMMT納米復(fù)合材料的Tg升高了約1℃，熔融溫度Tm

5、降低了1—3℃，熔融焓增大了3—5倍；對(duì)純PLA和復(fù)合材料的阻隔性測(cè)試結(jié)果表明，OMMT能夠改善PLA薄膜的阻隔性，隨著OMMT含量的增加，阻隔性提高；OMMT含量為7wt%時(shí)，PLA薄膜C02透過(guò)系數(shù)從0.281×l0-12 Cm3.Cm/( cm2.s.Pa)降低到0.054×10-12 cm3．cm/(cm2.s.Pa)，降低了5.2倍，透濕率從29.3×10-logm.ls-lPa-l降低到21.7×10-logm-ls-lPa