我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

塑料科技2026年第01期:改性碳酸钙增韧增强聚乳酸复合材料的制备及性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李新芳;官燕燕;张莉琼;李永桂;赵素芬;王子扬;淮亚红;

单位:中山火炬职业技术学院;

摘要:研究选用铝酸酯偶联剂改性碳酸钙(CaCO_3),然后以聚乳酸(PLA)为基体,通过熔融共混法制备PLA/CaCO_3复合材料,研究铝酸酯偶联剂质量分数和CaCO_3粒径对PLA/CaCO_3复合材料性能的影响。再以改性CaCO_3和聚乙二醇(PEG)对PLA进行复合改性,研究PLA/CaCO_3/PEG复合材料的力学性能、光学性能和结晶性能。结果表明:当铝酸酯偶联剂质量分数为CaCO_3质量的2.5%、CaCO_3粒径为1μm、PLA和CaCO_3质量比为90∶10时,PLA/CaCO_3复合材料的断裂伸长率和拉伸强度比纯PLA提高85.4%和11.1%,透光率在71%以上。进一步在PLA基体中加入改性CaCO_3和PEG可有效改善PLA/CaCO_3/PEG复合材料的界面相容性与韧性。当PLA、CaCO_3、PEG的质量比为82∶10∶8时,PLA/CaCO_3/PEG复合材料的断裂伸长率为20.1%,拉伸强度为65.8 MPa,比纯PLA分别提高390%和23.5%,透光率在74%左右。同时,添加改性CaCO_3与PEG后,PLA/CaCO_3/PEG复合材料中PLA组分的玻璃化转变温度(t_g)和冷结晶温度(t_(cc))均出现明显的低温偏移现象,t_g比纯PLA降低1.3℃,t_(cc)降低12.3℃,熔融焓增加,比纯PLA提高20%。这一结果充分说明改性CaCO_3与PEG协同提高了PLA的结晶能力,又通过优化界面相容性减少加工能耗,为高性能PLA基复合材料的设计与制备提供了依据。

关键词:聚乳酸;;改性碳酸钙;;聚乙二醇;;增韧;;生物降解

基金资助:广东省普通高校创新团队项目(2023KCXTD084);; 广东省普通高校重点领域专项项目(2022ZDZX3084、2023ZDZX3096、2023ZDZX3098、2023ZDZX4132);; 中山市社会公益科技研究重大项目(2022B2001、2024B2017)