纳米蒙脱石改性聚乳酸/聚己内酯复合材料的制备与性能研究

张琼

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塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (01) : 80-83. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.01.018
生物与降解材料

纳米蒙脱石改性聚乳酸/聚己内酯复合材料的制备与性能研究

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Preparation and Performance of Nano-Montmorillonite Modified Polylactic Acid/Polycaprolactone Composites

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摘要

聚乳酸/聚己内酯(PLA/PCL)是一种环境友好的生物可降解复合材料,但材料的力学性能较差限制其使用范围。文章在PLA/PCL基体中掺杂了纳米蒙脱石3(NMM)制备PLA/PCL/NMM,并使用X射线衍射仪(XRD)、动态力学性能分析仪(DMA)和热重分析仪(TG)对PLA/PCL/NMM的性能进行表征。结果表明:NMM掺杂含量3%时,复合材料具有较好的综合性能。PLA/PCL/3%NMM的拉伸强度和弹性模量分别为58.1 MPa和4.1 GPa,相比PLA/PCL提升了31.4%和41.4%。PLA/PCL/3%NMM的断裂伸长率和冲击强度分别为6.4%和48.1 J/m2,相比PLA/PCL提升了14.3%和15.6%;PLA/PCL/3%NMM的储能模量提升至2 380 MPa。PLA/PCL/3%NMM的T 5%为312 ℃,说明复合材料的热稳定性增强。

Abstract

Poly(lactic acid)/poly(caprolactone) (PLA/PCL) is an environmentally friendly biodegradable composite, but the poor mechanical properties limit its range of use. PLA/PCL/NMM was prepared by doping nano montmorillonite (NMM) into the PLA/PCL matrix, and the performance of PLA/PCL/NMM was characterized using X-ray diffraction (XRD), dynamic mechanical performance analyzer (DMA), and thermogravimetric analyzer (TG). The results show that when the NMM doping content is 3%, the composite has good comprehensive performance. The tensile strength and elastic modulus of PLA/PCL/3%NMM are 58.1 MPa and 4.1 GPa, respectively, which are 31.4% and 41.4% higher than PLA/PCL. The fracture elongation and impact strength of PLA/PCL/3%NMM are 6.4% and 48.1 J/m2, respectively, which are 14.3% and 15.6% higher than PLA/PCL; The storage modulus of PLA/PCL/3%NMM is increased to 2 380 MPa. The T 5% of PLA/PCL/3%NMM is 312 ℃, indicating an enhanced thermal stability of the composite.

关键词

聚乳酸 / 聚己内酯 / 纳米蒙脱土 / 力学性能 / 热稳定性

Key words

PLA / PCL / NMM / Mechanical properties / Thermal stability

中图分类号

TB332

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张琼. 纳米蒙脱石改性聚乳酸/聚己内酯复合材料的制备与性能研究. 塑料科技. 2024, 52(01): 80-83 https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.01.018
ZHANG Qiong. Preparation and Performance of Nano-Montmorillonite Modified Polylactic Acid/Polycaprolactone Composites[J]. Plastics Science and Technology. 2024, 52(01): 80-83 https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.01.018

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