無(wú)鹵阻燃聚乳酸的制備及性能測(cè)試_產(chǎn)品設(shè)計(jì)報(bào)告-資料下載頁(yè)
2025-08-22 08:10本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】本課程是高分子材料與工程專業(yè)的一門實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)課程。知識(shí)，進(jìn)行初步的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。①撰寫簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)說(shuō)明書；②繪制具體反應(yīng)工藝流程圖；性能的基本操作，掌握測(cè)定熱塑性聚合物熔體流動(dòng)速度的方法；無(wú)鹵阻燃聚乳酸的制備與性能測(cè)試報(bào)告；④通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握應(yīng)具備的基本高分子材料產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能。但是，PLA耐熱性能差，容易燃燒，并伴有熔滴現(xiàn)象，玻璃。欲將PLA應(yīng)用于電子電器、汽車、家電等產(chǎn)品的零部件及生物醫(yī)藥方面，必須對(duì)其進(jìn)行阻燃改性和增韌處理。將聚乳酸、阻燃劑分別在30~120℃下真空干燥1~24小時(shí)，以除去水分;其余為偶聯(lián)劑，其總重量滿足100%;可溶于水，在水中水解，沸點(diǎn)217℃?？捎行У匮娱L(zhǎng)制品的使用期限；揮發(fā)性小，耐抽出性好、熱穩(wěn)定性高、及熱氧老化有顯著的抑制作用。TPU彈性體的軟段主要是聚酯或聚醚，并。且已發(fā)現(xiàn)PLA與一些聚酯或聚醚相容，因而TPU有可能與PLA具有良好的相容性；由于TPU優(yōu)越的力學(xué)性能和可能
【正文】 其是當(dāng) TPU 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%時(shí) ,沖擊樣條仍保留有約 1~2 mm 的寬度不能斷裂 ,共混物的實(shí)際斷裂沖擊強(qiáng) 度遠(yuǎn)大于測(cè)試顯示值 4017 kJ/m2,常溫下沖擊測(cè)試機(jī)無(wú)法將其沖斷。共混物的拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 TPU不但能夠有效提高 PLA的韌性 ,而且能夠保持較高的屈服強(qiáng)度。 （ 6） 熱穩(wěn)定性測(cè)試 樣品質(zhì)量為 7~9 mg,在氮?dú)鈿夥障?(氣體流量為 100 mL/min)從室溫 (30℃ )開始升溫到 550℃ ,升溫速率為 10℃ /min。 由圖 6a 可知 ,單獨(dú)使用 DOPOHQ 對(duì) PLA 熱穩(wěn)定性能的改善效果并不明顯 ,甚至試樣 的 起始分解溫度略有降低。由圖 6b 可發(fā)現(xiàn) ,添加 DOPOHQ 后試樣具有兩個(gè)失重速率峰 ,即由純 PLA 的一階失重轉(zhuǎn)變?yōu)?DOPOHQ 和 PLA 的二階失重。而DOPOHQ/DCP 體系阻燃 PLA 的起始熱分解溫度及最終熱分解溫度都有明顯提高 ,呈現(xiàn)一個(gè)失重峰 ,其 與 和純 PLA 相比分別提高了 38℃和 36℃ ,表現(xiàn)出了良好的熱穩(wěn)定性能 。 （ 7） 降解性 圖 7 在 HACNaAC 緩沖溶液中降解 由圖 7a 可知 ,酸性緩沖溶液的 pH 值變化不大 ,24 h 后酸性緩沖液的 pH 值開始增大 ， 逐漸向 中 性溶液靠近 ， 這是酸作用引起的。添加 KH550 及共聚物的降解液 pH 值隨時(shí)間的變化最小 ， 在酸性環(huán)境中的穩(wěn)定性最好。 （ 8） 紅外光譜分析 圖 8 聚乳酸共混材料的紅外光譜 圖 8 中 ， 在 3000cm1 附近出現(xiàn) — CH2 和 — CH 吸收峰 ,含共聚物的吸收峰向低波數(shù)方向位移 。在 1760 1?cm 附近出現(xiàn)聚乳酸羰基吸收峰 ,含共聚物的吸收峰較弱且向低波數(shù)方向位移 ,可能是聚乳酸羰基與共聚物及偶聯(lián)劑發(fā) 生了鍵合作用 ,KH550 作為偶聯(lián)劑的吸收峰向低波數(shù)方向位移的程度相對(duì)較大 ,說(shuō) 明添加KH550 和共聚物增容劑的共混材料的增容效果最好。 六、 成型方法 對(duì) PLA 的注射成型 ,建議使用熱流道系統(tǒng)。另外 ,注射模具也必須設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng) ,否則殘留氣體會(huì)引起 PLA 制品的降解 ,不能準(zhǔn)確地充模以及其他不良現(xiàn)象等。注射成型工藝條件如下 : （ 1） 料溫 :料筒溫度要設(shè)定在 PLA 的熔點(diǎn)以上 ,一般在 180~200℃。一般隨料筒溫度的降低 ,物料的停留時(shí)間延長(zhǎng) ,由于 PLA 對(duì)熱非常敏感 ,高溫以及較長(zhǎng)時(shí)間停留容易導(dǎo)致 PLA 降解 ,所以在具體溫度 設(shè)定時(shí)要考慮溫度與停留時(shí)間的關(guān)系 ,還要考慮制品和模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ,可以經(jīng)過(guò)多次調(diào)整試驗(yàn)確定最佳值。為了保證順利喂料 ,喂料段的溫度一般盡可能設(shè)定在 20~25℃較低溫度 ,尤其對(duì)于非結(jié)晶化處理的 PLA 材料。螺桿轉(zhuǎn)速要在 100~200 r/min,不能太高 ,否則局部剪切生熱嚴(yán)重也容易造成 PLA 的降解。 （ 2） 模具溫度 :為了提高添加了成核劑的 PLA 材料制品的結(jié)晶度 ,往往升高模具溫度至 105~115℃并且停留一段時(shí)間。 七、 產(chǎn)品用途 多數(shù) PLA 復(fù)合材料性能優(yōu)異、功能特別 ,具有優(yōu)良的生物相容性 ,較好的機(jī)械強(qiáng)度、 彈性模量和熱成型性 ,可用于藥物緩釋載體、骨折內(nèi)固定材料、手術(shù)縫合線、一次性快餐盒、食品包裝袋、農(nóng)用覆膜、服裝纖維等醫(yī)用和工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域 ,是一類重要的綠色可降解材料。 八、 展望 PLA 從可再生資源如淀粉中生產(chǎn) ,有利于減少人類對(duì)石油資源的依賴性 。由于中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó) ,中國(guó)每年庫(kù)存玉米達(dá)三千多萬(wàn) ,如果用于生產(chǎn)聚乳酸 ,形成 / 玉米 乳酸 聚乳酸 共聚共混物 各種應(yīng)用制品的產(chǎn)業(yè)鏈 ,將會(huì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化 ,大大提高玉米價(jià)格 ,提高農(nóng)民收益。并且聚乳酸在人體和自然環(huán)境中均可降解 ,其降解產(chǎn)物 (乳酸及其低聚物 )對(duì)人體和自然環(huán)境的毒性 很低。隨著人們對(duì)環(huán)保的日益重視 ,以及 PLA 應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開發(fā) , PLA 有望大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)并成為 21世紀(jì)重要材料之一 。
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