强化-硬化纯聚 (乳酸) 具有超透明度,通过延伸流场促进的增加中位相
Yu Cai1, Shuai Liu1, Cong Fang1
1National Engineering Research Center of Novel Equipment for Polymer Processing, South China University of Technology, Guangzhou 510640, PR China; Key Laboratory of Polymer Processing Engineering, Ministry of Education, South China University of Technology, Guangzhou 510640, PR China; Guangdong Provincial Key Laboratory of Technique and Equipment for Macromolecular Advanced Manufacturing, South China University of Technology, Guangzhou 510640, PR China; School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, PR China.
International journal of biological macromolecules
|May 29, 2023
概括
制造高性能可生物降解的聚乳酸 (PLA) 板现在可以使用异常旋转挤出机 (ERE). 这种新的方法增强了PLA.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物工程 聚合物工程
- 可持续的制造业 可持续的制造业
背景情况:
- 聚乳酸 (PLA) 是一种可生物降解的聚合物,具有多种应用.
- 通过一步制造,在PLA中同时实现高强度,性,透明度和耐热性是具有挑战性的.
- 现有的方法难以优化纯PLA的多种特性.
研究的目的:
- 开发一种高效,连续,单步制造工艺,用于高性能聚乳酸 (PLA) 板材.
- 克服传统方法在增强PLA机械和热性能方面的局限性.
- 为了生产具有优越的强度,性,透明度和耐热性能的PLA,适用于苛刻的应用.
主要方法:
- 使用异常转子挤出机 (ERE) 与冷却卷一起用于PLA板制造.
- 应用了来自ERE的受控延伸流场和来自冷却卷的弱拉伸.
- 研究了挤出-拉伸比 (λ) 对分子定向和中相形成的影响.
主要成果:
- 用ERE制造的PLA板 (ER-3.5) 在λ=3.5.5时显著改善了机械性能.
- 与传统方法 (SE-3.5) 相比,拉力收益率达到86.2 MPa (+38.8%),Young的模量为1777 MPa (+25.8%),破裂时的延长为57.9% (+9.4倍).
- 制造的PLA保持了超透明度和高耐热性.
结论:
- 与冷却卷结合的ERE提供了一种高效的工业规模生产高性能PLA的方法.
- 这一过程增强了分子导向和中相形成,从而产生了优越的机械性能.
- 由此产生的超透明,耐热的PLA适用于食品包装和生物医学应用.
