关于界面立构复合晶含量对PLA/L-PBAT(70/30)体系结构与性能的影响的文献综述
摘要:聚乳酸(PLA)是一种典型的生物降解高分子材料,具有力学强度高、透明等特征,受到广泛关注[1-6]。然而由于PLA本身半刚性的骨架结构,存在韧性差、结晶速度慢、耐热温度低三大性能缺点,使其应用范围受到较大限制。过去大量研究表明:共混改性是增韧PLA和提高其耐热性能最简单而有效的途径。然而单纯的共混改性无法解决PLA 的结晶速率低的这一问题,结合PLA的共混改性与立构复合晶的成核作用是实现PLA高性能化的新途径,受到研究者的关注。他们的研究为含PLA共混物的高性能化奠定了良好的基础,但仍存在许多亟待解决的问题。
关键词:聚乳酸;立构复合晶;聚乳酸对映体共混物;反应性增容
一、文献综述
1.共混物增容
随着高分子材料的性能要求越来越高,合成新高分子材料由于周期长而难以满足人们需求。因此,利用聚合物共混技术提高高分子材料的性能是一种经济、有效的方法。聚合物共混物是一种开发新型聚合物材料的快捷方法,它结合了许多现有聚合物的优良性能。这种策略通常比开发新的单体或新的聚合路线更便宜并节省更多的时间。聚合物共混物通常在加工机器上进行,而双螺杆挤出机是这一过程中的标准工业设备,因此通过聚合物共混物开发新材料的财务风险有限。聚合物共混物的另一个优点是,只要简单地改变共混物的组成,就可以获得各种各样的材料性能。其显著的缺点是,与纯树脂或增强树脂相比,这些材料很难回收。
聚合物共混分为均相混合物和非均相混合物。在均相混合物中,两种混合组分失去了一些性质,最终的性质通常是两种混合组分的算术平均值。在非均相共混体系中,所有共混组分都有各自的特性。一种聚合物的弱点可以在一定程度上被另一种聚合物的强度所掩盖。在某些特殊情况下,均相或非均相混合物的某些性能可能优于单组分的性能,但这种协同效应难以预测。非均相共混物通常形成两种形态:(1)海岛结构,即一相分散于另一连续相;(2)双连续结构。其形貌取决于共混组分的性质、共混温度下两种聚合物的粘度和粘度比以及两种聚合物组分的比例。[7]
常用的共聚物有嵌段共聚物和接枝共聚物。由于这两种共聚物中的一些与共混物中的两种组分相容,当共聚物分散在共混物两相之间的界面时,乳化将优化相形态,提高共混物的性能。分散相一般分布在亚微米大小的基体相中,嵌段聚合物的存在可以防止后续加工过程中分散相的聚结。此外,嵌段聚合物增强了共混物的界面附着力,有利于应力传递。这种现象的发生是嵌段共聚物的每个片段与相应聚合物之间的分子链纠缠增强所致。反应性共混策略[8-10]因其能够有效地改善不相容共混物的界面相容性,受到学术界与工业界的广泛关注。
2.聚乳酸
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