無鹵阻燃聚乳酸的制備及性能測試產品設計報告(參考版)
2025-03-28 03:28本頁面
【正文】 隨著人們對環(huán)保的日益重視,以及PLA應用領域的不斷開發(fā), PLA有望大規(guī)模工業(yè)化生產并成為21世紀重要材料之一。由于中國是農業(yè)大國,中國每年庫存玉米達三千多萬,如果用于生產聚乳酸,形成/玉米乳酸聚乳酸共聚共混物各種應用制品的產業(yè)鏈,將會促進農業(yè)產業(yè)化,大大提高玉米價格,提高農民收益。 產品用途 多數PLA復合材料性能優(yōu)異、功能特別,具有優(yōu)良的生物相容性,較好的機械強度、彈性模量和熱成型性,可用于藥物緩釋載體、骨折內固定材料、手術縫合線、一次性快餐盒、食品包裝袋、農用覆膜、服裝纖維等醫(yī)用和工農業(yè)領域,是一類重要的綠色可降解材料。螺桿轉速要在100~200 r/min,不能太高,否則局部剪切生熱嚴重也容易造成PLA的降解。一般隨料筒溫度的降低,物料的停留時間延長,由于PLA對熱非常敏感,高溫以及較長時間停留容易導致PLA降解,所以在具體溫度設定時要考慮溫度與停留時間的關系,還要考慮制品和模具的結構特點,可以經過多次調整試驗確定最佳值。另外,注射模具也必須設計排氣系統(tǒng),否則殘留氣體會引起PLA制品的降解,不能準確地充模以及其他不良現(xiàn)象等。在1760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方向位移的程度相對較大,說明添加KH550和共聚物增容劑的共混材料的增容效果最好。添加KH550及共聚物的降解液pH值隨時間的變化最小，在酸性環(huán)境中的穩(wěn)定性最好。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。 由圖6a可知,單獨使用DOPOHQ對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。共混物的拉伸和沖擊實驗結果表明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度。(5)韌性測試圖5B 不同TPU用量的PLA/PU共混物力學性能由圖5Bb可以看出,隨著TPU用量的增加,共混材料的沖擊強度顯著提高。但是當DOPO質量分數達到5%時,材料的力學性能急劇降低而基本失去了實用價值。 圖4A為DOPO反應阻燃PLA的應力應變曲線 由圖4A可知, PLA的拉伸強度及斷裂伸長率均隨DOPO含量的增加而下降。（3）差熱分析圖3 共混材料DSC曲線 由圖3看出，共聚物的存在改善了共混材料的相容性。（2）共混材料的掃描電鏡照片 a 未添加硅烷偶聯(lián)劑的共混材料b 添加硅烷偶聯(lián)劑的共混材料圖2 未添加硅烷偶聯(lián)劑和添加硅烷偶聯(lián)劑共混材料的掃描電鏡照片 圖2可見，若顆粒分散并堆集在聚乳酸基體中，且材料表面高低不平，說明兩者的相容性較差。這是因為DCP可促進DOPOHQ反應接枝PLA,阻燃效果更明顯。當DOPO的質量分數為10%時,氧指數達到37%,這表明DOPO是PLA的有效阻燃劑。 性能測試(1) 氧指數測定 氧指數按GB/T 24062008測試,試樣尺寸為100 mm10 mm mm。 成像系統(tǒng)：電子經過一系列電磁透鏡成束后，打到樣品上與樣品相互作用，會產生次級電子、背散射電子、歐革電子以及X射線等一系列信號。真空柱是一個密封的柱形容器?！鎾呙桦婄R 掃描電子顯微鏡由三大部分組成：真空系統(tǒng)，電子束系統(tǒng)以及成像系統(tǒng)。差熱掃描量熱儀 測量的是與材料內部熱轉變相關的溫度、熱流的關系；材料的特性，如玻璃化轉變溫度、冷結晶、相轉變、熔融、結晶、產品穩(wěn)定性、固化/交聯(lián)、氧化誘導期等，都是
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