新型增塑劑的制備及其對PLA增塑效果的研究.pdf

1、本論文以苯甲酸、二丙二醇和丙三醇為原料通過酯化反應(yīng)分別合成二丙二醇二苯甲酸酯(DPGDB)和甘油三苯甲酸酯(GTB)。采用紅外光譜(FT-IR)和核磁共振氫譜(1H NMR)對DPGDB和GTB的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，結(jié)果表明合成得到預(yù)期的產(chǎn)物。
　　本次研究選用三乙酸甘油酯(GTA)作為對照，采用熔融共混的方法將PLA分別與GTA、DPGDB和GTB按一定質(zhì)量比進(jìn)行混合。采用差示掃描量熱儀(DSC)、平行平板流變儀、電子拉力機(jī)、X-

2、射線衍射(XRD）、熱失重分析儀(TGA)以及水蒸氣透過率測試儀等研究了三種增塑劑的加入對PLA材料性能的影響。三種增塑劑的加入均可降低PLA材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熔點(diǎn)(Tm)，并且隨著增塑劑含量的增加Tg和Tm均逐漸向低溫移動(dòng)，增塑PLA材料更趨向于冷結(jié)晶。增塑PLA材料的儲能模量(G')、損耗模量(G")、表觀黏度（η）以及黏流活化能（△Eη）均隨增塑劑含量的增大而降低，三種增塑劑的軟化-增塑效果系數(shù)(K)隨增塑劑含量的增加

3、呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，三種增塑劑的K值由大到小依次為:GTA＞DPGDB＞GTB。加入三種增塑劑后，PLA材料的邵氏D硬度逐漸降低，斷裂伸長率均顯著提高，拉伸強(qiáng)度保持在10MPa以上。隨著增塑PLA材料放置時(shí)間的延長，增塑PLA材料的結(jié)晶并不明顯，在陳放時(shí)間為72天時(shí)，僅PLA/GTA-25體系出現(xiàn)了明顯的結(jié)晶峰，PLA/DPGDB體系和PLA/GTB體系在放置30天時(shí)仍保持良好的力學(xué)性能，但PLA/GTA體系性能衰減比較快。DPGD

4、B和GTB在PLA材料中的遷移損失率遠(yuǎn)低于GTA。增塑PLA材料的水蒸氣透過率隨著增塑劑含量的增加逐漸增大。DPGDB和GTB的熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于GTA。這項(xiàng)研究表明增塑劑分子量的提高可以有效的改善增塑劑的穩(wěn)定性，DPGDB和GTB的穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于GTA;但是分子量的提高同樣會降低增塑劑與PLA的相容性，GTB增塑效率遠(yuǎn)低于GTA;通過對增塑劑分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾可以彌補(bǔ)分子量的提高導(dǎo)致的增塑劑與PLA材料相容性變差的弊端，DPGDB的分子量高于