学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

PPC及PLA/PPC共混物的流变和降解特性研究

作　者: 曹聪
导　师: 冯连芳
学　校: 浙江大学
专　业: 化学工程
关键词: 聚丙撑碳酸酯流变聚乳酸降解
分类号: TQ323.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 71次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

聚丙撑碳酸酯(PPC)是一种可完全生物降解的新型热塑性材料,在加工过程中受高温、高剪切的影响容易发生降解而影响其性能。论文采用流变学方法探讨了不同条件(温度、时间、环境和剪切)下PPC的降解情况。聚乳酸(PLA)也是一种具有优异生物降解特性的材料,但PLA熔体强度低、制品脆,而PPC呈现出和PLA互补的特性。论文考察了PLA/PPC共混物的流变特性和抗冲性能。论文取得了以下的研究结果。1、对比分析三种不同分子量的PPC的流交特性,结果表明：随着分子量的增加,PPC的"Payne"效应减弱,线性粘弹区域增大,剪切变稀行为更明显,分子链松弛时间增加；在150℃下PPC的稳态模量符合"Cox-Merz"规则,可以通过动态测试来获得高剪切速率下PPC的稳态粘弹特性。由Carreau-Yasuda(Osc)公式可得到PPC的零切粘度(η0)。2、研究表明,利用流变仪的高温高剪切作用,结合时温等效原理(TTS)转换,可以解析PPC的降解行为。PPC热降解时,温度低于170℃,PPC的降解速率较慢；而高于170℃时降解速率加快。剪切降解时,温度低于150℃, PPC的降解受剪切影响较小；超过150℃,随剪切强度增加PPC的降解程度加深。与高分子量的PPC相比较,低分子量的PPC受剪切的影响较小。采用核磁共振(13C-NMR)及红外分析(FTIR)探讨了PPC的降解机理,表明剪切降解是以TT序列分子为主导,温度降解是以HH序列分子为主导,剪切和温度同时作用加快了TT和HH序列分子的降解；而HT序列分子的降解速率较慢。3、对于PLA/PPC共混物,PPC的加入提高了共混物的复数粘度(η*),增强了共混物的熔体强度,例如,当PPC质量分数为10%时,共混物的η*比PLA的增加了约一倍。当PPC质量分数小于30%时,随着PPC质量分数的增加,PLA/PPC的冲击强度、拉伸应力和断裂伸长率增加,例如,当PPC质量分数为10%时,共混物的冲击强度比PLA的增加了约50%。高分子量的PPC对于PLA的熔体强度和增韧的提高更显著。

全文目录

致谢  6-7
摘要  7-8
Abstract  8-10
插图和附表清单  10-14
目录  14-17
1 绪论  17-18
2 文献综述  18-35
  2.1 引言  18
  2.2 PPC的发展概况  18-20
  2.3 PPC的降解特性  20-23
    2.3.1 PPC的降解机理  20-21
    2.3.2 影响PPC降解的因素  21-23
  2.4 聚合物流变特性测量方法  23-31
    2.4.1 流变测量原理  23-29
    2.4.2 时温等效原理  29-31
  2.5 PPC的应用  31
  2.6 PLA的改性  31-34
    2.6.1 共聚改性  32
    2.6.2 共混改性  32-34
  2.7 本论文研究内容及意义  34-35
3 聚丙撑碳酸酯的熔融流变特性  35-48
  3.1 引言  35
  3.2 实验部分  35-36
    3.2.1 实验原料  35
    3.2.2 实验表征方法  35-36
  3.3 结果与讨论  36-47
    3.3.1 PPC的基本性质  36-39
      3.3.1.1 分子量  36-37
      3.3.1.2 链结构  37
      3.3.1.3 热性能  37-39
    3.3.2 PPC的动态流变特性  39-45
    3.3.3 PPC的稳态模量和动态模量的关系  45-46
    3.3.4 PPC的分子量与粘度的关系  46-47
  3.4 本章小结  47-48
4 流变学方法研究聚丙撑碳酸酯的降解  48-71
  4.1 引言  48
  4.2 实验部分  48-50
    4.2.1 实验原料  48
    4.2.2 降解实验  48-49
      4.2.2.1 PPC在烘箱中的降解  48
      4.2.2.2 PPC在流变仪中的降解  48
      4.2.2.3 PPC在Brabender中的降解  48-49
    4.2.3 实验表征方法  49-50
  4.3 结果与讨论  50-69
    4.3.1 流变学测PPC分子量  50-52
    4.3.2 制样过程对PPC降解的影响  52
    4.3.3 温度对PPC降解的影响  52-53
    4.3.4 时间对PPC降解的影响  53-54
    4.3.5 境对PPC降解的影响  54-57
    4.3.6 剪切对PPC降解的影响  57-66
    4.3.7 PPC降解的机理  66-69
      4.3.7.1 ~(13)C-NMR分析  66-68
      4.3.7.2 FTIR分析  68-69
  4.4 本章小结  69-71
5 PLA与PPC共混物的流变特性及抗冲性能  71-82
  5.1 引言  71
  5.2 实验部分  71-72
    5.2.1 实验原料  71
    5.2.2 共混物的制备  71
    5.2.3 共混物的性能表征  71-72
  5.3 结果与讨论  72-80
    5.3.1 PLA/PPC共混物的热分析  72-75
    5.3.2 PLA/PPC共混物的相形态  75-76
    5.3.3 PLA/PPC共混物的流变特性  76-78
    5.3.4 PLA/PPC共混物的冲击性能  78-79
    5.3.5 PLA/PPC共混物的拉伸性能  79-80
  5.4 本章小结  80-82
6 结论与展望  82-84
  6.1 结论  82-83
  6.2 展望  83-84
参考文献  84-96
作者简介及攻读硕士学位期间主要研究成果  96

PPC及PLA/PPC共混物的流变和降解特性研究

内容摘要

全文目录

相似论文