加工工艺条件对聚乳酸耐热性的影响研究.pdf

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1、第40卷第6期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·53·2012年6月加工工艺条件对聚乳酸耐热性的影响研究宁宁，高光涛(青岛科技大学橡塑材料教育部重点实验室，山东青岛266042)摘要：采用哈克转矩流变仪制得不同加工条件下的聚乳酸样品；采用差式扫描量热法(DSC)和熔体质量流动速率(MFR)对聚乳酸样品进行了结构表征和热性能分析。实验结果表明：随着加工温度、加工时间及转速等的增加，聚乳酸的黏度，玻璃化转变温度(Tg)等都有一定程度的减小，即加剧了聚乳酸的热降解。关键词：加工工艺；聚乳酸

2、；耐热性中图分类号：TM344．1文献标识码：A文章编号：1005—5770(2012)06—0053—04StudyontheEfectofProcessingConditionsontheHeatResistanceofPLANINGNing，GA0Guang‘tao(KeyLaboratoryofRubber&PlasticMaterialsMinistryofEducation，QingdaoUniversityofScienceAndTechnology，Qingdao266042，Chin

3、a)Abstract：PLAwasprocessedinHAKKErheometerunderdifferentprocessingconditions．StructurecharacterizationandthermalpropertyofthePLAsampleswasalsoconfirmedthroughDSCandMFR．There-suhsindicatedtheviscosity，MFRandTgdecreasedwiththeincreaseofprocessingtemperatu

4、res，timeandrevolvingspeed．themolecularweight，thethermaldegradationofPIAwasaggravated．Keywords：ProcessingConditions；PolylacticAcid；HeatResistance高分子材料已经广泛应用于人们的13常生活中。工时间和转子转速条件下制备得到一系列PLA样品，石油基类的高分子材料仍然是研究与应用的主流，但以备测试随着环境的日益恶化，对可降解材料的需求日益增1．4性能测试大。聚乳酸(P

5、LA)作为最重要的可降解材料之一，熔体质量流动速率：采用GT-7100一M1型熔融指已经受到越来越广泛的关注。聚乳酸具有可生物降数测试仪。测试条件：载荷2．16kg，实验温度解，高强度等称性，但是聚乳酸的应用仍存在很多问190oC。题，如耐热性差，韧性差等¨J。本文主要采用差示扫描量热DSC：采用Q20型DSC测试纯HAKKE转矩流变仪，在不同加工工艺下研究可降解PIJA及其共混物的结晶行为，试样质量约6～8mg。材料聚乳酸的耐热性。测试条件：氮气气氛。(1)20～190clC，升温速率1实验部分lO

6、oC／min，190oC恒温1min；(2)190～0cC，降温1．1实验材料速率100~C／min，0oC恒温1min；(3)0～190oC，PLA：2002D，美国Nature公司。升温速率1O℃／min，190oC恒温1min。1．2仪器与设备2结果与讨论转矩流变仪：HAAKETyp567’1000，德国2．1加工温度的影响HAAKE公司；熔融指数测试仪：GT-7100’M1，长春聚乳酸的加工温度一般高于熔点，约在200oC左智能仪器设备有限公司；真空干燥箱：DZF-6020型，右进行，因此选择

7、170—220研究了加工温度对聚上海博讯实业有限公司；DSC差示扫描量热仪：Q20乳酸性能的影响。型，美国TA公司。图1a为不同加工温度下样品扭矩随时间的变化1．3试样制备曲线图，图1b为图1a的局部放大。由图可知，随着采用HAAKE转矩流变仪，在不同加工温度、加时间的延长，PLA样品的扭矩降低，但幅度不大。随作者简介：宁宁，女，1988年生，在读硕士研究生，主要从事高分子材料改性与应用的研究。daxuewuben946@163．corn塑料工业着加温度的上升，PLA样品的扭矩随时间下降程度由表1可知

8、，随着加工温度的上升，所得样品的逐渐降低。这可能是由于随着温度升高，分子运动更71、是逐渐降低的，但降低的幅度并不大，．变强烈，氧化降解反应剧烈，导致黏度降低，温度高于化无规律。因此可知PLA在加丁过程中热氧及剪切矗．N，墩霸200cc时，PLA会通过分子间、分子内的酯交换等，8力的6作用4下会2发0生一定程度的热降解，导致黏度下最终形成c0，等。因此加工温度越高其降解反应降，摩尔质量降低。因此加工温度不宜过高，190℃速率也越快。最为适宜。表1不同加工