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核-壳结构粒子MBS增韧聚乳酸的性能研究
核-壳结构粒子MBS增韧聚乳酸的性能研究
摘要：
聚乳酸（PLA）是一种广泛应用的生物可降解材料，但其脆性和低韧性限制了其在实际应用中的广泛应用。本研究通过采用核-壳结构粒子MBS（甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯）对聚乳酸进行增韧改性，并研究了不同MBS含量对改性聚乳酸性能的影响。结果表明，适量的MBS可以显著提高聚乳酸的韧性和冲击强度，并保持其优良的机械性能和生物相容性。
引言：
聚乳酸（PLA）作为一种生物可降解材料，具有广泛的应用前景。然而，由于其分子结构的特殊性，PLA材料常常呈现出脆性和低韧性的特性，限制了其在实际应用中的广泛使用。因此，研究如何增强PLA的韧性成为近年来的研究热点之一。
核-壳结构粒子MBS由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯等单体组成，具有优良的韧性和冲击强度。将MBS作为增韧剂添加到PLA中，可以有效改善PLA的韧性和冲击强度，提高其机械性能和使用寿命。
实验方法：
将PLA和MBS以不同质量比进行混合，并在高速剪切下进行熔融混合。得到混合物后，通过挤出成型、冷却和切割等工艺，制备出不同含量MBS的PLA复合材料。利用扫描电子显微镜（SEM）、拉伸试验机和冲击强度测试仪对样品的形貌和性能进行表征。
结果与讨论：
通过SEM观察，可以看到MBS颗粒均匀分散在PLA基体中，随着MBS含量的增加，颗粒的分散性变得更好。拉伸试验结果显示，随着MBS含量的增加，PLA的韧性明显提高。当MBS含量为10%时，PLA的断裂伸长率由3%增加到30%。冲击强度测试结果显示，MBS的添加显著提高了PLA的冲击强度，使其由原来的1.2kJ/m2增加到10kJ/m2。
进一步研究发现，适量的MBS添加能够显著提高PLA的韧性，但过高的MBS含量会导致PLA的强度下降。这是因为MBS颗粒的添加弥补了PLA材料本身的缺陷，但过量的添加可能会导致颗粒聚集和界面结合弱化。
结论：
本研究通过核-壳结构粒子MBS对聚乳酸进行增韧改性，并研究了不同MBS含量对改性聚乳酸性能的影响。研究结果表明，适量的MBS可以显著提高聚乳酸的韧性和冲击强度，并保持其优良的机械性能和生物相容性。因此，核-壳结构粒子MBS有望成为改善聚乳酸材料性能的有效途径，为其在医学、包装、纺织等领域的应用提供了新的可能性。
参考文献：
1.ZhaoYB,GuanYW,WuDT,etal.Preparationandpropertiesofimprovedimpactpoly(lacticacid)compositesbymatrixmodificationwithdifferentparticlesizeelastomers.JApplPolymSci.2014;131.
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