论文部分内容阅读
二乙酰环氧植物油甘油酯（HM-828）是一种新型环保植物油基增塑剂。本论文主要围绕HM-828在聚氯乙烯（PVC）和生物可降解聚酯聚乳酸（PLA）中的应用进行研究。论文首先研究了HM-828对PVC的增塑效果,结果表明:HM-828与PVC之间的相容性较好,随着HM-828份数的增加,体系的Tg不断下降,当HM-828添加量为50phr时,Tg由纯PVC树脂的80℃降到-20℃;力学性达到GB8815-2008对PVC电缆料要求拉伸强度大于15MPa,断裂伸长率高于150%的指标。在此基础上,本论文选取了偏苯三酸三辛酯（TOTM）与HM-828进行比较研究。研究表明:无论是单独使用HM-828、TOTM,还是两者共用,PVC树脂的拉伸强度变化范围都在17.3-19.5MPa,断裂伸长率在400%左右,且单独使用HM-828的拉伸强度比单独使用TOTM更高。HM-828和TOTM增塑的PVC均具有良好热稳定性,相比而言TOTM的热稳定性更优异。HM-828和TOTM在PVC中均表现出良好的耐抽出性、耐高低温性析出性。其中,耐高低温析出性TOTM表现更佳,而HM-828耐正己烷抽出性更优异。综上,选用HM-828可替代或部分替代TOTM在PVC电缆料中进行应用。其次,论文研究了HM-828对PLA的增塑作用效果和增塑机理。溶解参数的计算显示,HM-828与PLA极性相近,与PLA分子相容性好。红外结果表明,HM-828分子链中含有的环氧基可与PLA端羟基和端羧基发生化学反应,因而增塑作用较强。实验结果显示,随着HM-828含量的增加,体系的塑化平衡扭矩下降、拉伸强度有所降低,而断裂伸长率大幅上升;DSC测试结果表明,增塑体系的Tg、Tcc、Tm均向低温方向偏移。实验事实证明,HM-828对PLA具有显著的增塑效果。不仅如此,HM-828在PLA中还表现出良好的耐高温析出性、耐抽出性。论文进一步考察了HM-828在2个PLA填充复合体系中的应用效果。首先,通过正交试验方法研究了HM-828增塑PLA/淀粉（TPS）/PLA-g-MAH体系,以力学性能为主要指标,考察了各组分的相互作用效果,并选取最优配方进行挤出流延成型,得到全生物降解的聚酯薄膜。研究结果显示,HM-828促进了TPS在PLA中的分散,提高了体系的流动性,薄膜的加工性能良好,力学性能优异,并且具有更低成本。其次,论文还研究了HM-828增塑无机纳米二氧化硅（Nano-SiO2）填充改性PLA体系的挤出流延成型工艺。结果表明,HM-828提高了体系的流动性,改善了薄膜的柔韧性,同时,Nano-SiO2的加入促进了PLA的异相成核,提高了PLA的结晶度,起到增强作用。在此基础上,通过改变挤出流延工艺进一步考查了拉伸比对薄膜结构和性能的影响。结果表明,随着拉伸比的增大,薄膜的取向度和结晶度增加,纵向拉伸强度提高,横向拉伸强度变化不大,并且保持了90%以上的透光率和10%以下的雾度。综上,HM-828是塑化效率高、耐久性好的新型环保绿色增塑剂,其在PVC中的应用意义在于替代常规有毒有害的增塑剂,其在PLA中的应用意义在于保持了体系生物基来源和生物降解特性,具有广阔的开发应用前景。