聚乳酸有机蒙脱土纳米复合材料的结晶性能研究.pdf

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1、万方数据VoL38No．4·94·化工新型材料NEWCHEMICALMATERIALS第38卷第4期2010年4月聚乳酸／有机蒙脱土纳米复合材料的结晶性能研究余风湄赵秀丽王建华刘天利王宪忠(中国工程物理研究院化工材料研究所，绵阳621900)摘要采用差示扫描量热法、X射线衍射法和热台偏光显微镜研究了有机蒙脱土对聚乳酸结晶性能的影响。研究结果表明，有机蒙脱土对聚乳酸结晶过程的影响是成核效应和阻碍分子链运动的协同作用，当其含量较低时，成核作用占主导地位，聚乳酸晶体的半径生长速率随其含量的增加而增加；而当有机蒙脱土的含量较高时，它对

2、聚乳酸分子链运动的阻碍作用逐渐增强，聚乳酸晶体缺陷增加，晶体半径生长速率则随有机蒙脱土含量的增加而降低。关键词聚乳酸，有机蒙脱土，纳米复合材料，结晶性能Crystallizationpropertiesofpolylactide／OMMTnanocompositesYuFengmeiZhaoXiuliWangJianhuaLiuTianliWangXianzhong(InstituteofChemicalMaterials，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang621900)Abst

3、ractTheeffectofmontmorillonite(0M洲【T)onthecrystallizationpropertiesofpolylactide(PLA)wasstudiedbyDSC，)(】mandapolarizedmicroscopeequippedwithahot-stage．TheresultindicatedthattheeffectofOMMTonthecrystallizationprocessofPLAincludesnucleationeffectandimpedingchaindiffus

4、iomThenucleationeffectwasdominantwhenthecontentofOMMTwaslowerandthePLAspheruliteradialgrowthratewasincreasedwiththecontentofOMMTincreasing．However，becauseoftheimpedingeffectofOMMTonPLAchaindiffusionwasincreasinggraduallywhenthecontentofOMMTwashigher，thedefectofPLAsp

5、herulitewasincreasedandthePLAspheruliteradialgrowthratewasdeereasedwiththecontentofOMMTincreasing．Keywordspolylaetide，montmorillonite，nanocomposite，crystallizationproperty聚乳酸(PLA)具有优异的可生物降解特性和优良的机械加工性能，是目前可生物降解高分子材料研究的热点，但聚乳酸存在强度不够、韧性差、热变形温度低等缺点，使其无法满足实际应用中的一些功能性需求，

6、对此，国内外针对聚乳酸开展了大量的改性研究，其中，通过将聚乳酸与有机蒙脱土纳米插层复合制备聚乳酸／有机蒙脱土(PLA／OMMT)纳米复合材料是聚乳酸改性研究的一个重要方向，国内外已开展了大量的研究工作[1-5]。众多研究结果[¨]表明，在聚合物中添加蒙脱土，可以改变聚合物的结晶性能，进而影响聚合物的物理性能和加工性能，因此研究蒙脱土对聚乳酸结晶性能的影响，对于探索蒙脱土改性聚乳酸的机理和本质具有重要意义，同时可以为制备高性能聚乳酸／蒙脱土纳米复合材料提供依据。本方法采用差示扫描量热法、X射线衍射法和热台偏光显微镜研究了有机蒙脱

7、土对聚乳酸结晶性能的影响。1实验部分1．1原料聚乳酸(PLA)：牌号RS01，南通九鼎生物工程有限公司；有机蒙脱土(∞n仃)，牌号Dl(2，浙江丰虹粘土公司。1．2样品制备基金项目：中国工程物理研究院科学技术发展基金(2008A0302012)作者筒介：余风湄(1977一)，女，硕士，助理研究员，主要从事高分子材料研究。将PLA在真空干燥箱中于65℃下真空干燥12h，按不同配方称取PLA和有机蒙脱土于塑料样品袋中，混匀，然后采用HAAKEPTW252双螺杆挤出机在190℃、转速60r／rain条件下挤出并造粒，然后在65℃下真

8、空干燥24h后放入干燥器中备用。为消除加工过程对实验结果的影响，纯PLA经过相同条件的挤出加工过程。1．3差示扫描量热{osc}分析用Perkin-ElmerDiamondDSC差示扫描量热计分析PLA及PLA／M^仃纳米复合材料的结晶及熔融过程。在N2保护下将样品从室温以1