高熔体强度聚乳酸的结晶和发泡性能

摘要

详细研究了长支链结构的形成对线性聚乳酸结晶行为、力学性能和发泡性能的影响.在线性聚乳酸中添加季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、过氧化二异丙苯(DCP)和二硫化四乙基秋兰姆(TETDS),通过化学改性得到长支链支化的聚乳酸(LCBPLA).在转矩流变仪中,随着PETA含量的提高,反应所需要的混合能也逐渐增加,从4.5 kJ增加到7.25 kJ.通过DSC对等温和非等温结晶行为的测试发现,长支链结构的形成能够显著提高聚乳酸的结晶性能.随着PETA含量的增加(从0％增加到1％),LCBPLA的结晶度从3.5％左右提高到45％左右,开始结晶温度从120℃左右提高到143℃左右,结晶速率也显著提高.同时,长支链结构的形成在一定程度上也提高了聚乳酸的力学性能,从68.8 MPa提高到82.7 MPa,这主要是因为长支链结构能够形成网络结构.通过在不同温度下对改性聚乳酸进行超临界CO2发泡实验,发现改性聚乳酸具有较好的发泡性能;相对于纯PLA,改性聚乳酸的发泡倍率和泡孔尺寸显著提高;在155℃的实验温度下,聚乳酸的发泡倍率从8.7提高到30.5.