碳纳米管接枝聚合物对聚乳酸及其立构复合物结晶行为的协同作用研究

来源 :西安工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cczxokli
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
21世纪以来,随着资源短缺和环境污染问题日益严重,寻找环境友好型的绿色材料已成为近年来人们关注的热点。其中,聚乳酸(PLA)具有良好的可再生性、可降解性和生物相容性,优异的可加工性和机械强度。然而结晶能力差、脆性等缺点限制了其应用。鉴于此,本文通过修饰的碳纳米管(MWCNTs)与PLA共混,再结合PLA立构复合(SC-PLA)的手段对PLA改性。探讨MWCNTs及MWCNTs接枝的不同聚合物协同作用对聚左旋乳酸(PLLA)和SC-PLA结晶性能的影响。首先,本论文研究羟基化多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)作为成核剂对PLLA结晶行为的影响。结果发现MWCNTs-OH加入后,由于异质成核作用,使得PLLA的球晶密度增大、球晶尺寸减小,且熔融焓(ΔHm)增大,冷结晶温度(Tcc)降低了20℃左右。但随着MWCNTs-OH含量增加,ΔHm逐渐减小,说明MWCNTs-OH加入后,提高了PLLA的结晶性能,但含量过高时,其在PLLA基体中分散不均匀甚至聚集,阻碍了PLLA分子链的运动,从而使得高含量共混物结晶性能不如低含量。其次,合成了MWCNTs-OH接枝聚左旋乳酸(MWCNTs-g-PLLA)、MWCNTs-OH接枝聚己内酯(MWCNTs-g-PCL)和MWCNTs-OH接枝聚乙二醇(MWCNTs-g-PEG),研究了成核剂和增塑剂协同作用对PLLA结晶行为的影响。通过DSC表征,结果表明MWCNTs-OH接枝聚合物加入后,由于异质成核作用,Tcc显著降低。共混物的ΔHm增加,在MWCNTs-g-PEG含量为2wt%时ΔHm取得最大值。且PLLA的冷结晶峰随着MWCNTs-g-PEG含量的增加逐渐消失。表明MWCNTs-g-PEG对PLLA结晶促进效果最显著。同时,所有共混物的结晶速率增加,Avrami指数均在3左右,表明在未改变结晶方式的基础上,PLLA结晶性能得到改善。通过POM测试发现,共混物的球晶密度增加,球晶生长速率增大,表明MWCNTs-OH接枝不同聚合物作为添加剂时,在PLLA结晶过程中同时起到了成核和增塑作用。通过XRD测试发现,MWCNTs-g-PEG含量为1.5wt%时,衍射峰强度较大。再次表明MWCNTs-g-PEG对PLLA结晶改善效果最佳。再次,将不同比例的PLLA与PDLA共混,研究PLLA/PDLA共混物中同质晶体(HC)和立构晶体(SC)的竞争机制。DSC结果表明,随着两者质量比逐渐接近,共混物中SC结晶度增加,SC的熔融峰变大,HC的熔融峰几乎消失。POM结果显示,两者质量比相差较大时,可明显观察到球晶结构模糊,共混物中SC先结晶,然后以SC作为成核剂,均聚物分子链扩散并在其表面的缠绕粘附形成HC。XRD测试结果显示,当PLLA和PDLA的质量比相同时,共混物仅出现微弱的HC特征衍射峰,SC的特征衍射峰非常显著。最后,研究成核剂MWCNTs-OH与增塑剂PLLA、PCL、PEG协同作用对等量PLLA/PDLA共混物结晶性能的影响。DSC结果表明,随着MWCNTs-OH含量增加,SC结晶被抑制,HC结晶被促进;随着MWCNTs-OH接枝聚合物含量增加,HC结晶被抑制,SC结晶被促进。在MWCNTs-g-PEG含量为1.5wt%时ΔHm(SC)出现最大值,表明MWCNTs-g-PEG可最有效地促进SC结晶。通过POM测试发现,相比PLLA/PDLA共混物,三元共混物的球晶密度增大,尺寸减小,表明了添加剂的成核作用。随着MWCNTs-OH含量增加,SC的球晶生长速率显著降低,说明高含量MWCNTs-OH对SC结晶产生抑制作用。但加入MWCNTs-OH接枝聚合物后,三元共混物球晶的生长速率增加,说明PLLA、PCL和PEG作为增塑剂,提高了结晶过程中的分子链的运动能力。通过XRD测试发现,添加剂对PLLA/PDLA共混物中HC结晶改变不大。对于SC,分别在1wt%MWCNTs-OH、1.5wt%MWCNTs-OH接枝聚合物时,SC衍射峰强度最大。表明MWCNTs-OH接枝聚合物作为添加剂时,由于有柔软链段存在,其对SC结晶的促进作用大于MWCNTs-OH。
其他文献
道路上汽车数量的日益增多导致交通堵塞,增大了交通事故发生的几率,车道偏离预警系统在降低交通事故和安全行车方面起到很大作用,车道偏离预警系统的重要组成部分是车道线检测和跟踪,它可以既有效又准确地识别车道线,因此研究车道线识别有着重要的意义。论文首先针对实际车道线特征信息不明显的问题,对原始道路图像进行预处理,包括车道线颜色分割、加权平均法灰度化道路图像、中值滤波消除图像噪声、最大类间方差法二值化图像
商业银行进行业务流程优化是基于当前经营流程的基础上,进行再优化即采用不同方式方法达到有效提升业务办理效率的目的,业务流程的作用得到充分的发挥,进而使银行的竞争力得到提升,促进银行的长远发展。论文以JS商业银行为研究对象,结合客户满意度对该银行的业务流程进行分析,提出优化建议。论文首先采用文献分析法对国内外关于业务流程以及商业银行管理的相关研究资料进行梳理,其次利用案例分析法和数据分析法对JS商业银
本文面向精确作战的网络组织需求,提出了一种基于"网中链"模型的网络精确组织方法:从指挥视角出发,以情报链、指控链、打击链和保障链为切入点,分类展开作战网络的组织筹划。
随着新媒体的迅速崛起,频繁更新的新技术和层出不穷的新媒体迅速地改变着传统广播的传播状态,给传统电台带来了巨大的挑战,同时也带来了传统媒体向融媒体转型发展的新方向。
银行流程再造是一种根据前台受理、后台处理的集中处理运行形式,渐渐向后台转移关于业务处理和风险预防的职责,逐渐提高运行效率,节省成本资金使用,强化风险控制,其在行业竞争、客户服务方面带来了有力支撑。从国内银行结算业务的发展流程来看,传统的零散分布的处理模式已经和目前银行业的发展方向不匹配,业务处理没有统一的标准和规范,风险管理能力差、客户服务以及业务处理效率低下,为解决目前这种困境,探索新的结算业务
长江经济带沿线的多式联运发展迎来了全面发展的历史机遇期,但从我国铁水联运的发展现状看,铁路在长江沿线的集疏运中占比仍然相对很低,与公路、水路、公水联运等方式相比并没有突出的竞争优势,铁路与港口的接驳、港口间的运力协配不畅等问题大量存在;铁水联运的发展中仍普遍存在铁路、港口独立运营,交互信息匮乏,特需班列时限受拥堵,多主体协调机制不够完善等问题。因此,系统地分析我国多式联运中的固有问题,统筹分析长江
著作权法的发展历程是一部利益平衡史,随着科学技术的发展,一方面著作权人的权利不断扩张;另一方面公众获取信息的途径也越来越多。也正是因为保护著作权人的利益需要和保障社会公众的知识信息获取需求之间的矛盾关系,持续产生新的问题,如微博作品的转发、搜索引擎的使用等行为,因为操作便捷而未经一对一授权就自行使用。面对这种固有的矛盾关系的存在,传统的许可授权无法应对大量作品许可的需求,而现实中又存在许多未经实际
随着现代基因测序技术的发展,面对海量增长的基因序列,如何从大量的基因数据中利用各种现有技术手段得到有用的知识是目前面临的主要难题,因此数据挖掘技术的研究和算法工具
区块链作为数字货币的底层核心技术,其"去中心化"的技术架构,为未来社会形态描绘了极具变革意义的宏伟蓝图,将不可避免地对未来卫星通信系统在的组织运用模式产生极大参考价
皮革是由生皮经过一系列物理、化学方法加工而成的天然高分子复合材料,在当今的人类生产生活当中占据着重要地位。经过处理后,生皮的热性能、柔软度、耐曲折性、抗撕裂性、耐