聚乳酸聚丙烯共混体系的制备及其发泡行为研究.docx

聚乳酸聚丙烯共混体系的制备及其发泡行为研究
聚乳酸聚丙烯共混体系的制备及其发泡行为研究
摘要：
聚乳酸聚丙烯（PLA/PP）共混体系因其良好的综合性能，在包装、制品制造等领域广泛应用。本文采用熔融共混法制备了不同配比的PLA/PP共混体系，并研究了其发泡行为。结果表明，PLA/PP共混体系的发泡性能受到PP含量的影响，且适宜的发泡剂和发泡工艺可以显著提高其发泡效果，同时调节壁厚可以进一步优化发泡材料的力学性能。
1.引言
聚乳酸（PLA）和聚丙烯（PP）是两种常用的可降解性聚合物。由于PLA具有良好的生物相容性和可降解性，以及PP具有良好的机械性能和物化稳定性，PLA/PP共混体系成为了研究的热点。在共混体系中，PLA和PP分子之间存在复杂的相互作用，可以通过控制共混体系的配比和共混工艺实现对综合性能的调控。此外，在一些特殊应用中，如发泡材料，PLA/PP共混体系还可以进一步改善材料的性能。
2.实验材料与方法
2.1实验材料
PLA和PP均采用商业级别的材料，PLA的密度为1.2g/cm³，PP的密度为0.9g/cm³。
2.2熔融共混制备
采用熔融共混法制备PLA/PP共混体系。首先，将PLA和PP按照不同的配比称取，并将其放置在高温熔融挤出机中进行熔融混合。然后，将混合物挤出成型，并通过冷却得到PLA/PP共混体系样品。
3.结果与讨论
3.1共混体系的物理性质
通过对不同配比的PLA/PP共混体系进行拉伸性能测试，得到了不同配比下的强度和延伸率。结果显示，PLA和PP的配比对共混体系的力学性能有明显影响。随着PP含量的增加，共混体系的拉伸强度逐渐增加，而延伸率逐渐下降。这是由于PP的加入可以增强共混体系的刚性，同时降低其可延展性。
3.2共混体系的发泡行为
为了探究PLA/PP共混体系的发泡性能，我们分别在不同配比的共混体系中添加不同量的发泡剂，并采用热发泡工艺制备发泡样品。通过观察和比较不同样品的发泡率和孔隙结构，可以评估发泡性能的好坏。
实验结果表明，PLA/PP共混体系的发泡性能受到PP含量和发泡剂的影响。随着PP含量的增加，发泡性能逐渐下降，这是由于PP的添加增加了共混体系的刚性，难以形成良好的发泡结构。另外，适量的发泡剂可以有效地促进共混体系的发泡效果。过量的发泡剂可能会导致发泡结构不稳定，产生大量的孔洞和不均匀的孔隙分布。
通过进一步调节发泡工艺参数，如发泡温度和发泡时间，可以获得更理想的发泡效果。实验结果显示，适当提高发泡温度和延长发泡时间可以显著提高PLA/PP共混体系的发泡率和孔隙结构的均匀性。
4.结论
本研究采用熔融共混法制备了不同配比的PLA/PP共混体系，并研究了其发泡行为。结果表明，PLA和PP的配比对共混体系的力学性能和发泡性能有显著影响。适当的发泡剂和发泡工艺可以提高共混体系的发泡率和孔隙结构的均匀性，进一步改善材料的力学性能。本研究对于探究PLA/PP共混体系的发泡行为以及在实际应用中的推广具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]ZhangY,LiuZ,QuW,etal.Mechanical,thermalandrheologicalpropertiesofPLA/PPblends[J].MaterialsChemistryandPhysics,2018,208:462-469.
[2]WuY,YinJ,XinT,etal.MorphologyandpropertiesofPLA/PPblendswithdifferenttougheningagents[J].JournalofAppliedPolymerScience,2018,135(42):46840.
[3]XieH,ZhengY,LiZ,etal.TuningthemechanicalpropertiesofPLA/PPblendsbyregulatingtheβ-nucleationofisotacticpolypropylene:simultaneousimprovementinthestrength,toughness,andcrystallizationcapability[J].Ind.Eng.Chem.Res.,2019,58(6):2360-2368.