通过imidazolium聚氨改性碳纳米管的界面兼容制造超强硬的聚乳酸基复合材料
Zhenfeng Wang1, Jiaying Tu1, Yifei Gao1
1Department of Polymer Science and Engineering, School of Chemistry and Chemical Engineering, Anhui Key Laboratory of Advanced Functional Materials and Devices, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China.
International journal of biological macromolecules
|May 28, 2023
概括
这项研究引入了一种新型的兼容剂,用于聚乳酸/聚乙烯二甲酸酸盐 (PLA/PBAT) 复合物. 新方法增强了界面兼容性和机械性能,从而产生了高性能材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 不兼容的聚合物混合物,如聚乳酸/聚乙烯基甲酸酸盐 (PLA/PBAT),需要有效的兼容性来提高性能.
- 碳纳米管 (CNTs) 具有优良的性能,但需要在聚合物矩阵中进行良好的分散和界面粘附.
研究的目的:
- 开发一种新的兼容器系统,以改善PLA/PBAT复合材料中CNT的界面兼容性和分散性.
- 为了研究改性CNT兼容剂和环氧链延长剂在PLA/PBAT复合材料上的协同增强效应.
主要方法:
- 硫酸硫酸伊米达聚氨 (IPU) 修改的CNT与PLA和聚-1,4-丁烯基酸盐) 分段的合成.
- 将IPU修改的CNT和多组件环氧链延长器 (ADR) 纳入PLA/PBAT复合材料中.
- 使用热重力测量分析 (TGA),微分扫描热量测量 (DSC),动态体力测量,扫描电子显微镜 (SEM),拉伸测试和划痕的Izod冲击测试进行表征.
主要成果:
- 开发的PLA/PBAT/CNT复合材料表现出明显增强的界面兼容性和分散性.
- 破裂时的延长达到了341%,并且在特定的复合材料配方中,IZOD冲击强度达到了61.8kJ/m2.
- 改善的界面粘附是由于IPU催化反应和精细的共同连续相结构,导致增强的机械性能.
结论:
- 新型IPU兼容器和修改后的CNT有效地提高了PLA/PBAT复合材料的接口性能和机械性能.
- 修改后的CNT作为应力转移剂,防止裂传播,并吸收冲击能量,从而提高性.
- 这种兼容性战略对开发各种应用的高性能PLA/PBAT复合材料具有重大前景.
