聚乳酸(PLA)的擴鏈劑
從擴鏈聚乳酸的復數黏度隨頻率的變化曲線(xiàn)可以看出,聚乳酸(PLA)的擴鏈劑用量對聚乳酸流變行為的影響很明顯。
隨著(zhù)聚乳酸(PLA)的擴鏈劑用量的增加,聚乳酸在低頻區的復數黏度逐漸增大,剪切變稀行為更加明顯。這是因為聚乳酸(PLA)的擴鏈劑用量增長(cháng)后,更多擴鏈使得聚乳酸的分子鏈出現長(cháng)支鏈,分子鏈之阻礙了鏈段的滑移,導致分子鏈的間的纏結作用增強,熔體黏度增大,剪切變稀行為更加明松弛時(shí)間延長(cháng)。
測試溫度范圍30~140℃,升溫速率3℃/min,頻率1Hz。1.4.5。DMA分析:采用Q800型動(dòng)態(tài)熱機械分析儀。128E型密度儀,根據ASTMD792標準測試發(fā)泡PLA的密度。掃描電鏡分析:將發(fā)泡樣品在液氮中脆斷,然7500F型掃描電子顯后將斷面進(jìn)行噴金處理。
擴鏈聚乳酸的儲能模量(G')與頻率的關(guān)系圖。儲能模量~頻率關(guān)系曲線(xiàn)在低頻端的斜率見(jiàn)Tab.2。聚合物熔體的儲能模量是表征熔體粘彈性的重要參數,低頻區的儲能模量越高,熔體的彈性越好。
微鏡觀(guān)察泡孔的形貌,并用Smile-View軟件統計泡孔密度(Nf)和泡孔直徑(dn)。
線(xiàn)型聚合物的儲能模量~頻率關(guān)系曲線(xiàn)在低頻端的斜率理論值為2,分子鏈之間的纏結作用越強,斜率偏離2越厲害。PLA熔體在低頻區的儲能模量增大,量的增加,其儲能模量~頻率關(guān)系曲線(xiàn)在低頻端斜率減小。
由此可知,隨著(zhù)聚乳酸(PLA)的擴鏈劑用量的增加,改性聚乳酸分子鏈中出現長(cháng)支鏈,分子鏈之間的纏結程度增加,擴鏈聚乳酸熔體的彈性增加。
DMA分析。當溫度升到70℃附近時(shí),聚乳酸發(fā)生玻璃化轉變,儲能模量迅速下降,隨后趨于穩定。隨著(zhù)溫度進(jìn)一步上升到120℃附近,聚乳酸的儲能模量迅速上升,這是由于聚乳酸在升溫過(guò)程中發(fā)生導致聚乳酸的儲能模量增大。
產(chǎn)品名稱(chēng):4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA
分子式:C21H30N2
分子量:310.49
CAS: 13680-35-8
4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA是優(yōu)秀的聚氨酯(PU)擴鏈劑和環(huán)氧樹(shù)脂(EP)固化劑。能改善制品的機械和動(dòng)力學(xué)性能。此外也可以作為聚酰亞胺的先導化合物和有機合成的中間體。在PU領(lǐng)域M-CDEA適用于澆鑄型彈性體(CPU)、RIM彈性體和噴涂聚脲、膠粘劑、彈性體泡沫和熱塑性聚氨酯(TPU)。EP領(lǐng)域適用于加工、預浸料坯和化工防腐涂料。也可用作有機合成的中間體及聚脲樹(shù)脂固化劑。
與未改性聚乳冷結晶,酸相比,擴鏈聚乳酸的冷結晶溫度降低至100℃左右,此時(shí),擴鏈聚乳酸的儲能模量迅速上升。這與前文DSC分析的結果是一致的。比較而言,在100~120℃1的儲能模量較高。
聚乳酸擴鏈前后的初始結晶度都較低,這是由于聚乳酸的結晶速度較慢,在降溫過(guò)程中只形成少量的結晶。擴鏈聚乳酸的玻璃化轉變溫度(Tg)基本不變。在升溫過(guò)程中,與聚乳酸相比,擴鏈聚乳酸的冷結晶現象比較顯著(zhù),冷結晶溫度(Tch)下降,冷結晶熱焓明顯增大,這與Corre的研究結果是一致的。與聚乳酸相比,擴鏈聚乳酸的熔點(diǎn)(Tm)下降。
擴鏈聚乳酸的超臨界發(fā)泡根據經(jīng)典成核理論,在快速泄壓發(fā)泡過(guò)程中,聚合物/CO2體系的熱力學(xué)平衡被破壞,進(jìn)而誘發(fā)泡孔成核與長(cháng)大。在此過(guò)程中,如果聚合物粘流性太強,則泡孔容易破裂坍塌,發(fā)泡倍率較低。
擴鏈聚乳酸的發(fā)泡性能得到了明顯改善。當發(fā)泡溫度為115℃時(shí),PLA-1的發(fā)泡倍率可達20倍。這是由于擴PLA-1在保溫保壓過(guò)程中發(fā)生冷結晶,鏈改性以后,形成的晶區在PLA基體中起到了物理交聯(lián)點(diǎn)的作用,使PLA的彈性增強,從而有利于泡孔的穩定增長(cháng)。
PLA-0的泡孔形狀為不規則的長(cháng)條狀,統計所得的泡7-3孔密度約為3.54×10cm,平均孔徑約為44μm;擴1的泡孔形狀為規整的多面體,鏈聚乳酸泡沫PLA-泡孔孔徑分布較窄,統計所得的泡孔密度約為2.97×107cm-3,平均孔徑約為43μm。
擴鏈后聚乳酸的相對分子質(zhì)量增大,熔體的復數黏度和儲能模量增加。與聚乳酸相比,擴鏈聚乳酸的冷結晶現象比較顯著(zhù),冷結晶溫度明顯下降,冷結晶熱焓明顯增大。冷結晶導致擴鏈聚乳酸在100~120℃溫度區間內的儲能模量較高,從而有利于泡孔的生長(cháng)。
通過(guò)對聚乳酸的擴鏈改性,采用超臨界CO2快速卸壓發(fā)泡技術(shù),成功制備出了聚乳酸微孔泡沫材料,發(fā)泡倍其泡孔規整、孔徑分布較窄,平均孔徑為率可達20倍,43μm。
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