黃瀚毅1,2,田方偉1,2,趙丹1,翟文濤1,2*
(1.中山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院裤纹,廣東廣州510275;2.中山大學(xué)南昌研究院丧没,江西南昌330224)
摘要:擠出發(fā)泡是一種可制備輕量化聚合物發(fā)泡材料如發(fā)泡網(wǎng)套鹰椒、發(fā)泡片材等的連續(xù)加工工藝锡移。近年來(lái)在“雙碳”政策背景下,市面常見(jiàn)的水果網(wǎng)套原材料聚乙烯(PE)吹零,作為典型不可生物降解的石油基聚合物,已逐漸被可生物降解材料替代拉庵。聚對(duì)苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)是一種高強(qiáng)高韌且可生物降解材料灿椅,其制品廣泛應(yīng)用于包裝、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域钞支。探究了擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT的流變行為茫蛹、結(jié)晶行為以及擠出發(fā)泡成型過(guò)程的影響。結(jié)果表明烁挟,擴(kuò)鏈改性使得支化結(jié)構(gòu)逐漸增加并誘導(dǎo)PBAT鏈網(wǎng)絡(luò)發(fā)生凝膠化婴洼,PBAT的基體模量增加。此外撼嗓,擴(kuò)鏈劑可以充當(dāng)異相成核劑柬采,導(dǎo)致擴(kuò)鏈改性PBAT的結(jié)晶溫度升高超30℃。擠出發(fā)泡成型結(jié)果表明且警,隨著擴(kuò)鏈劑含量增加粉捻,網(wǎng)套樣品的膨脹倍率逐漸降低,橫向延展性先增加后降低斑芜,橫向拉伸斷裂伸長(zhǎng)率在擴(kuò)鏈劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%時(shí)達(dá)到600%肩刃。因此,在擠出發(fā)泡過(guò)程中杏头,采用擴(kuò)鏈改性的方法可以快速提高PBAT的熔體強(qiáng)度盈包,提升PBAT基體在發(fā)泡膨脹過(guò)程限制氣體快速逃逸的能力。同時(shí)醇王,擴(kuò)鏈改性可以快速提高PBAT在降溫結(jié)晶過(guò)程的結(jié)晶溫度呢燥,這有利于PBAT在口模處擠出后更快地結(jié)晶從而穩(wěn)定泡孔。然而寓娩,過(guò)度的擴(kuò)鏈改性將造成PBAT發(fā)泡網(wǎng)套的膨脹倍率過(guò)低疮茄。結(jié)合擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT擠出發(fā)泡膨脹過(guò)程及降溫結(jié)晶過(guò)程的影響,當(dāng)擴(kuò)鏈劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%根暑、擠出發(fā)泡機(jī)加工溫度分別為130℃(加料區(qū))-180℃-180℃(進(jìn)氣口)-145℃-110℃-110℃-115℃(換網(wǎng)器)-115℃(模頭)力试、進(jìn)氣壓力約為18MPa時(shí),PBAT網(wǎng)套的綜合性能較為合適排嫌。其中畸裳,網(wǎng)套的密度為0.03g·cm−3,發(fā)泡倍率φ約為36倍淳地,橫向拉伸斷裂伸長(zhǎng)率超過(guò)600%怖糊,具備實(shí)際應(yīng)用價(jià)值帅容。
關(guān)鍵詞:PBAT;擠出發(fā)泡伍伤;擴(kuò)鏈改性并徘;結(jié)晶行為;流變行為扰魂;支化結(jié)構(gòu)麦乞;凝膠化;力學(xué)性能
擠出發(fā)泡[1-4]是一種可制備輕量化聚合物發(fā)泡材料的連續(xù)加工工藝劝评,利用擠出發(fā)泡可以制備發(fā)泡網(wǎng)套姐直、發(fā)泡片材、發(fā)泡板材等材料蒋畜。過(guò)去声畏,市面上常采用聚乙烯(PE)作為水果網(wǎng)套的原材料。近年來(lái)在碳中和姻成、碳達(dá)峰的“雙碳”政策背景下插龄,PE作為一種典型的不可生物降解的石油基聚合物,已逐漸被可生物降解材料替代科展。聚對(duì)苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)是一種完全可生物降解的環(huán)境友好型聚合物材料辫狼,具有優(yōu)異的延展性、韌性辛润、抗撕裂強(qiáng)度等膨处,被廣泛用于包裝、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域[5-10]砂竖。但PBAT的分子鏈線性結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致其熔體強(qiáng)度較低真椿,在擠出發(fā)泡過(guò)程中易出現(xiàn)熔體破裂,誘導(dǎo)泡孔壁破裂及泡孔聚并乎澄,泡孔結(jié)構(gòu)難以穩(wěn)定[11-16]突硝。擴(kuò)鏈改性是調(diào)控聚合物分子鏈結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)能力以及結(jié)晶行為的常用方法之一[17-18]置济。為制備具有實(shí)際使用價(jià)值的PBAT網(wǎng)套解恰,本文研究了擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT基體的流變行為和結(jié)晶行為的影響及其對(duì)擠出發(fā)泡成型過(guò)程的貢獻(xiàn)。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 原材料
實(shí)驗(yàn)所用原料:聚對(duì)苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT浙于,1908)护盈,金暉兆隆生產(chǎn);擴(kuò)鏈劑(ADR-4468)羞酗,巴斯夫生產(chǎn)腐宋。
1.2 主要儀器
實(shí)驗(yàn)所用儀器:sJ75型擠出發(fā)泡機(jī),非標(biāo)定制;POTOP-55mL型密煉機(jī)胸竞,廣州普同實(shí)驗(yàn)分析儀器有限公司生產(chǎn)欺嗤;MCR302型旋轉(zhuǎn)流變儀,奧地利AntonPaar公司生產(chǎn)卫枝;Q250型差示掃描量熱儀(DSC)煎饼,美
國(guó)TA公司生產(chǎn);5969型萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)校赤,美國(guó)Instron公司生產(chǎn)吆玖;VEGA3型掃描電子顯微鏡(SEM),捷克Tescan公司生產(chǎn)痒谴。
1.3 樣品制備
1.3.1 原料改性
將PBAT與擴(kuò)鏈劑加入密煉機(jī)衰伯,在180℃下進(jìn)行熔融共混铡羡。將擴(kuò)鏈劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%积蔚、0.5%和0.75%的共混樣品分別命名為PBATCE0.25、PBAT-CE0.5和PBAT-CE0.75烦周。
1.3.2 擠出發(fā)泡成型
將PBAT與擴(kuò)鏈劑進(jìn)行預(yù)混合后加入擠出機(jī)發(fā)泡機(jī)中尽爆,在穩(wěn)定擠出后注入物理發(fā)泡劑二氧化碳(CO2)。當(dāng)擠出機(jī)的進(jìn)氣壓力與換網(wǎng)器壓力穩(wěn)定后读慎,將口模處擠出的發(fā)泡材料進(jìn)行快速牽伸漱贱、冷卻、切割以及收樣夭委,最終獲得網(wǎng)套成品幅狮。
1.4 測(cè)試與表征
1.4.1 流變性能
使用旋轉(zhuǎn)流變儀,在200℃的振幅掃描模式下獲取樣品的線性黏彈區(qū)株灸。選取在線性黏彈區(qū)內(nèi)的剪切應(yīng)變(1%)在相同溫度下進(jìn)行頻率掃描崇摄,范圍0.1—100rad·s−1,獲取樣品的動(dòng)態(tài)流變曲線慌烧。
1.4.2熱性能
使用差示掃描量熱儀逐抑,在氮?dú)鈿夥障拢瑢悠芬?0℃·min−1的速率從0℃升溫至200℃屹蚊,恒溫5min后以10℃·min−1的速率降溫至0℃厕氨,再以10℃·min−1的速率升溫至200℃。
1.4.3力學(xué)性能
在單軸拉伸力學(xué)性能測(cè)試中汹粤,對(duì)網(wǎng)套樣品的橫向進(jìn)行恒速拉伸命斧。其中,樣品尺寸(長(zhǎng)×寬)為100mm×30mm嘱兼,夾具間距為50mm冯丙,拉伸速度為50mm·min−1。
1.4.4泡孔形態(tài)表征測(cè)試
將樣品裁剪并在斷面處噴金,通過(guò)掃描電子顯微鏡對(duì)樣品斷面的形貌進(jìn)行觀測(cè)胃惜。
1.4.5膨脹倍率
通過(guò)密度天平得到樣品在發(fā)泡前后的密度泞莉,并通過(guò)式(1)計(jì)算發(fā)泡樣品的膨脹倍率:
(1)
式中:ρp為發(fā)泡前樣品密度,ρf為發(fā)泡后樣品密度船殉。
2結(jié)果與討論
2.1流變行為
在聚合物發(fā)泡過(guò)程中鲫趁,泡孔生長(zhǎng)與聚合物基體形變表現(xiàn)出典型的動(dòng)力學(xué)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。在擠出發(fā)泡過(guò)程中利虫,當(dāng)聚合物基體的熔體強(qiáng)度過(guò)低時(shí)挨厚,容易發(fā)生泡孔壁破裂誘導(dǎo)的泡孔塌陷與聚并;當(dāng)熔體強(qiáng)度過(guò)高時(shí)糠惫,泡孔生長(zhǎng)阻力較大疫剃,進(jìn)而導(dǎo)致聚合物連續(xù)擠出加工以及泡沫成型困難。因此硼讽,調(diào)控聚合物基體的熔體強(qiáng)度是優(yōu)化聚合物發(fā)泡成型過(guò)程的重要方法巢价。
為研究擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT的流變行為的影響及其對(duì)后續(xù)擠出發(fā)泡成型過(guò)程的貢獻(xiàn),采用振幅掃描實(shí)驗(yàn)測(cè)試擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT在大應(yīng)變形變時(shí)的影響固阁,結(jié)果如圖1所示壤躲。結(jié)果表明,擴(kuò)鏈改性?xún)H使得PBAT平臺(tái)模量降低但未造成線性黏彈區(qū)邊界發(fā)生偏移备燃,擴(kuò)鏈改性PBAT的平臺(tái)模量隨擴(kuò)鏈劑含量增加而近乎線性增加碉克,這說(shuō)明擴(kuò)鏈改性未影響PBAT分子鏈纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞時(shí)的鏈解纏結(jié)行為,僅提高了鏈網(wǎng)絡(luò)的剛性并齐。
(a)—剪切應(yīng)變掃描漏麦;(b)—平臺(tái)模量。
(a)—shearstrainsweeping况褪;(b)—plateaumodulus.
圖1擴(kuò)鏈改性PBAT的剪切流變行為
為進(jìn)一步分析擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT鏈網(wǎng)絡(luò)的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的影響機(jī)制撕贞,采用頻率掃描實(shí)驗(yàn)對(duì)擴(kuò)鏈改性PBAT的動(dòng)態(tài)流變行為進(jìn)行表征。圖2為擴(kuò)鏈改性PBAT的線性黏彈(LVE)曲線窝剖。從圖2可見(jiàn)麻掸,在200℃時(shí),未經(jīng)擴(kuò)鏈改性的PBAT的損耗模量G''完全大于儲(chǔ)能模量G'赐纱,表明PBAT鏈網(wǎng)絡(luò)處于黏流態(tài)脊奋。lgG'和lgG''在曲線末端均與lgω呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系,且斜率分別為2和1疙描,這符合線性鏈動(dòng)態(tài)流變行為的典型特征[19]诚隙。隨著擴(kuò)鏈劑含量的增加,改性樣品的儲(chǔ)能模量逐漸增加且在低ω時(shí)逐漸變平起胰,呈現(xiàn)固體流變行為的特征久又,說(shuō)明過(guò)度擴(kuò)鏈改性誘導(dǎo)PBAT分子鏈網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了凝膠化[20]巫延。
圖2擴(kuò)鏈改性前后PBAT的儲(chǔ)能模量G'和損耗模量G"的頻率依賴(lài)性
擴(kuò)鏈改性前后PBAT的損耗因子tanδ隨頻率變化的趨勢(shì)如圖3所示。PBAT的損耗因子tanδ隨著擴(kuò)鏈劑含量的增加而逐漸降低并趨于一條直線地消,說(shuō)明此時(shí)tanδ不具有頻率敏感性炉峰,表現(xiàn)出彈性為主的黏彈行為,此時(shí)體系的流動(dòng)性較差脉执。圖4為擴(kuò)鏈改性前后PBAT的Cole-Cole圖疼阔。從圖4可以看出,純PBAT由于其具有線性鏈結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出半圓形狀半夷。經(jīng)過(guò)擴(kuò)鏈改性后婆廊,PBAT體系內(nèi)出現(xiàn)支化結(jié)構(gòu),其Cole-Cole圖曲線偏離半圓形狀巫橄,黏度也隨著擴(kuò)鏈劑含量增加而增加淘邻。而含有凝膠的擴(kuò)鏈產(chǎn)物的Cole-Cole圖呈直線上升,這是由于交聯(lián)反應(yīng)使得分子鏈形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)湘换,結(jié)構(gòu)內(nèi)部的分子鏈在整個(gè)頻率范圍內(nèi)的松弛行為趨于一致宾舅。上述結(jié)果表明,在連續(xù)擠出發(fā)泡過(guò)程中枚尼,添加的擴(kuò)鏈劑含量存在上限贴浙。因此砂吞,通過(guò)分析PBAT在不同擴(kuò)鏈劑含量改性時(shí)的動(dòng)態(tài)流變行為署恍,為后續(xù)進(jìn)行PBAT擠出發(fā)泡成型過(guò)程提供定量參考信息。
圖3擴(kuò)鏈改性前后PBAT的損耗因子tanδ的頻率依賴(lài)性
圖4擴(kuò)鏈改性前后PBAT的Cole-Cole圖
2.2結(jié)晶行為
在擠出發(fā)泡過(guò)程中蜻直,熔體/氣體混合體系在口模處共擠出的過(guò)程中會(huì)同時(shí)經(jīng)歷劇烈的壓力和溫度降低盯质。其中,壓力是泡孔生長(zhǎng)過(guò)程的主要影響因素之一概而,而溫度是泡孔穩(wěn)定過(guò)程的主要影響因素之一呼巷。在壓力和溫度驟降的過(guò)程中,聚合物基體的結(jié)晶溫度和結(jié)晶速度很大程度上影響了泡孔成型和穩(wěn)定過(guò)程赎瑰。通過(guò)DSC測(cè)試擴(kuò)鏈劑對(duì)PBAT的降溫結(jié)晶行為的影響王悍。圖5為擴(kuò)鏈改性PBAT的降溫曲線。從圖5可見(jiàn)餐曼,由于擴(kuò)鏈劑可以充當(dāng)異相成核劑提高晶體成核效率压储,擴(kuò)鏈改性使得PBAT的結(jié)晶溫度Tc增加超過(guò)30℃,這意味著擴(kuò)鏈改性PBAT在擠出口模冷卻的過(guò)程中會(huì)更早開(kāi)始結(jié)晶。由于結(jié)晶可以充當(dāng)物理交聯(lián)點(diǎn)并使得體系強(qiáng)度快速提高源譬,這有利于限制氣體的快速逃逸以及泡孔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定集惋。擴(kuò)鏈改性后PBAT的結(jié)晶溫度隨擴(kuò)鏈劑含量的增加未發(fā)生明顯變化。
圖5擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT結(jié)晶行為的影響
2.3擠出發(fā)泡行為
擠出發(fā)泡是一種可連續(xù)加工的發(fā)泡工藝踩娘,通過(guò)口模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以得到膜刮刑、纖維、網(wǎng)套等不同形態(tài)的發(fā)泡材料。本研究為制備輕量化的發(fā)泡網(wǎng)套成品雷绢,要求樣品的發(fā)泡倍率足夠高泛烙,這需要PBAT具有足夠的熔體強(qiáng)度來(lái)支撐泡孔的生長(zhǎng)以及較快的結(jié)晶速率來(lái)實(shí)現(xiàn)泡孔定型。此外翘紊,在連續(xù)的擠出發(fā)泡過(guò)程中胶惰,要求基體強(qiáng)度足以支撐牽引輥的牽伸作用而不在擠出模頭處發(fā)生宏觀的熔體破裂,同時(shí)基體的熔體強(qiáng)度不能過(guò)高以使擠出機(jī)內(nèi)換網(wǎng)器的壓力維持穩(wěn)定霞溪。因此孵滞,需要在聚合物基體的發(fā)泡性能與加工性能相互平衡的同時(shí),制備出形貌與性能良好的網(wǎng)套成品鸯匹。
為討論擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT擠出發(fā)泡成型過(guò)程的影響坊饶,在相同的加工工藝下制備了具有不同擴(kuò)鏈劑含量的PBAT網(wǎng)套。其中殴蓬,網(wǎng)套的加工溫度區(qū)間分別為130℃(加料區(qū))-180℃-180℃(進(jìn)氣口)-145℃-110℃-110℃-115℃(換網(wǎng)器)-115℃(模頭)匿级,進(jìn)氣壓力約為18MPa。擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT網(wǎng)套的宏觀形貌和膨脹倍率的影響如圖6所示染厅。從圖6可見(jiàn)痘绎,未經(jīng)擴(kuò)鏈修飾PBAT網(wǎng)套的膨脹倍率達(dá)到37倍,但過(guò)高的膨脹倍率導(dǎo)致發(fā)泡藤條間發(fā)生大面積粘結(jié)肖粮,這使得該網(wǎng)套成品無(wú)法滿足在實(shí)際使用過(guò)程中易于橫向剝離延展的基本要求孤页。相比之下,適當(dāng)?shù)臄U(kuò)鏈修飾(擴(kuò)鏈劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25%)可以限制泡孔發(fā)生過(guò)度的自由膨脹涩馆,這有利于抑制藤條之間發(fā)生大面積粘結(jié)行施。經(jīng)過(guò)擴(kuò)鏈修飾后PBAT的結(jié)晶溫度快速提高,這有利于熔體更快地冷卻結(jié)晶以穩(wěn)定泡孔結(jié)構(gòu)魂那。而擴(kuò)鏈劑含量較高時(shí)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%)蛾号,網(wǎng)套成品的膨脹倍率發(fā)生快速下降,密度約為0.13g·cm−3涯雅,此時(shí)網(wǎng)套成品基本不具備經(jīng)濟(jì)價(jià)值鲜结。當(dāng)擴(kuò)鏈劑含量過(guò)高(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.75%)時(shí),PBAT發(fā)生明顯的凝膠化而幾乎不具有流動(dòng)能力活逆,因而無(wú)法制備相應(yīng)的成型樣品精刷。
圖6擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT網(wǎng)套的宏觀形貌和膨脹倍率的影響
為探索擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT擠出發(fā)泡成型窗口的影響,對(duì)擴(kuò)鏈改性PBAT在105—120℃(模頭溫度)時(shí)所制備成品的膨脹倍率進(jìn)行測(cè)試划乖,結(jié)果如圖7所示贬养。從圖7可見(jiàn),當(dāng)模頭溫度逐漸降低時(shí)琴庵,由于分子鏈運(yùn)動(dòng)能力逐漸降低误算,網(wǎng)套樣品的膨脹倍率也逐漸降低仰美。與此同時(shí),由于擴(kuò)鏈改性限制了PBAT分子鏈的松弛行為并致使鏈網(wǎng)絡(luò)發(fā)生凝膠化轉(zhuǎn)變儿礼,網(wǎng)套藤條的單絲直徑和膨脹倍率均隨擴(kuò)鏈劑含量增加而逐漸降低咖杂。當(dāng)擴(kuò)鏈劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.75%時(shí),PBAT熔體在模頭處擠出牽伸的過(guò)程中出現(xiàn)明顯的纖維化蚊夫,同時(shí)伴隨著高壓流體的快速逃逸诉字,網(wǎng)套無(wú)法成型。當(dāng)PBAT-CE0.5在溫度低于110℃和PBAT-CE0.75在溫度低于115℃時(shí)知纷,由于模頭溫度的進(jìn)一步降低導(dǎo)致熔體流動(dòng)性過(guò)低壤圃,導(dǎo)致擠出發(fā)泡機(jī)由于成型壓力過(guò)高而停機(jī),因此未獲得樣品在該條件下的有效膨脹倍率數(shù)據(jù)琅轧∥樯基于上述結(jié)果,為制備兼具經(jīng)濟(jì)價(jià)值(高倍率/低密度)和實(shí)用性能的網(wǎng)套成品乍桂,選擇擴(kuò)鏈劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%和模頭溫度在115℃時(shí)制備得到的網(wǎng)套成品進(jìn)一步對(duì)其微觀形貌和橫向延展性進(jìn)行表征冲杀。
圖7擴(kuò)鏈改性PBAT在不同成型溫度的膨脹倍率
網(wǎng)套的橫向延展性是其在實(shí)際使用過(guò)程中重要指標(biāo)之一。圖8為網(wǎng)套的橫向延展過(guò)程睹酌。純PBAT权谁、PBAT-CE0.25和PBAT-CE0.5網(wǎng)套樣品的橫向斷裂伸長(zhǎng)率分別為100%、630%和430%憋沿。由于膨脹倍率較高(約為37倍)導(dǎo)致藤條間粘結(jié)過(guò)于緊密旺芽,純PBAT網(wǎng)套幾乎不具有大尺度橫向延展的能力,在拉伸應(yīng)變?yōu)?0%時(shí)便出現(xiàn)局部的藤條撕裂現(xiàn)象卤妒。相比之下甥绿,由于膨脹倍率有所降低字币,PBAT-CE0.25網(wǎng)套樣品的藤條間粘結(jié)作用減弱则披,其在橫向拉伸過(guò)程表現(xiàn)出梯狀的彈性延展行為,斷裂伸長(zhǎng)率超過(guò)600%洗出。然而士复,隨著擴(kuò)鏈劑含量的繼續(xù)提高,PBAT-CE0.5網(wǎng)套樣品的橫向斷裂伸長(zhǎng)率開(kāi)始降低翩活,這是因?yàn)閿U(kuò)鏈改性誘導(dǎo)的熔體強(qiáng)度提高限制了泡孔膨脹阱洪,使得藤條間的粘結(jié)作用進(jìn)一步下降,斷裂伸長(zhǎng)率僅為430%菠镇。因此冗荸,當(dāng)擴(kuò)鏈劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%,模頭溫度為115℃時(shí)制備得到的PBAT網(wǎng)套樣品兼具優(yōu)異的使用性能及經(jīng)濟(jì)價(jià)值利耍。圖9為PBAT-CE0.25網(wǎng)套樣品單根藤條的泡孔結(jié)構(gòu)蚌本。從圖9可見(jiàn)盔粹,網(wǎng)套內(nèi)部的泡孔直徑為(400±50)μm,且泡孔分布均勻程癌。
圖8擴(kuò)鏈改性前后的PBAT網(wǎng)套的橫向延展性
圖9 PBAT網(wǎng)套的微觀形貌
3.結(jié)論
采用擴(kuò)鏈劑對(duì)PBAT分子鏈進(jìn)行擴(kuò)鏈修飾舷嗡,并討論了擴(kuò)鏈改性對(duì)PBAT流變行為、結(jié)晶行為以及擠出發(fā)泡成型過(guò)程的影響嵌莉。結(jié)果表明进萄,擴(kuò)鏈改性使得PBAT基體模量逐漸增加并誘導(dǎo)PBAT鏈網(wǎng)絡(luò)逐漸發(fā)生凝膠化,同時(shí)锐峭,擴(kuò)鏈改性使得PBAT的結(jié)晶溫度升高超過(guò)30℃中鼠。因此,適當(dāng)?shù)臄U(kuò)鏈改性提高了PBAT基體阻止氣體快速逃逸的能力以及增強(qiáng)了PBAT擠出發(fā)泡過(guò)程中的泡孔定型的能力沿癞。擠出發(fā)泡成型實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兜蠕,當(dāng)擴(kuò)鏈劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%、加工溫度分別為130℃(加料區(qū))-180℃-180℃(進(jìn)氣口)-145℃-110℃-110℃-115℃(換網(wǎng)器)-115℃(模頭)抛寝、進(jìn)氣壓力約為18MPa時(shí)熊杨,PBAT網(wǎng)套可以被成功制備。并且盗舰,網(wǎng)套的密度為0.03g·cm−3晶府,發(fā)泡倍率φ約為36倍,橫向拉伸斷裂應(yīng)變超過(guò)600%钻趋,具備實(shí)際使用價(jià)值川陆。
參考文獻(xiàn):
[1] YAO S, GUO T蛮位, LIU T较沪, et al. Good extrusion foaming performance of long-chain branched PET induced by its enhanced crystallization property[J].Journal of Applied Polymer Science,2020失仁,137(41):e49268.
[2] WAN C尸曼, SUN G, GAO F萄焦, et al. Effect of phase compatibility on the foaming behavior of LDPE/HDPE and LDPE/PP blends with subcritical CO2 as the blowing agent[J]. The Journal of Supercritical Fluids控轿,2017,120:421-431.
[3] KELLY C A拂封, MURPHY S H茬射, HILLERSTRÖM A,et al. Production of biodegradable foams using supercritical CO2[J]. Polymer-Plastics Technology and Engineering冒签,2014在抛,53(11):1169-1177.
[4] TIAN H L, WANG Z P萧恕, JIA S L刚梭, et al.Biodegradable foaming material of poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT)/poly (propylene carbonate)(PPC)[J]. Chinese Journal of Polymer Science档悠,2022,40(2):208-219.
[5] 焦洋望浩,王龍震辖所,蔡卓瑞,等 . 高發(fā)泡倍率PBAT泡沫的制備及 回彈性能的探究[J]. 中國(guó)塑料 磨德,2023缘回,37(9):19-27.
[6] 周錦,南婧文典挑,黃文健酥宴,等 .PLA/PBAT 拓?fù)鋽U(kuò)鏈體系的發(fā)泡性能[J].工程塑料應(yīng)用,2023您觉,51(4):29-35.
[7] 王杰拙寡,王澤云,辛德華琳水,等 .PBAT 改性及其發(fā)泡材料的研究進(jìn)展[J].高分子通報(bào)肆糕,2023,36(2):191-199.
[8] 陳壯鑫在孝,雷彩紅诚啃,薛南翔,等 . 發(fā)泡工藝對(duì) PLA/PBAT復(fù)合材料發(fā)泡結(jié)構(gòu)的影響[J]. 塑料 私沮,2022始赎,51(5):102-107.
[9] 陳豪,吳志強(qiáng)仔燕,姜啟運(yùn)造垛,等 . 聚乳酸/聚己二酸對(duì)苯二甲酸丁二醇酯共混發(fā)泡材料的制備及性能研究[J]. 中國(guó)塑料,2023晰搀,37(7):1-8.
[10] 歐萱樂(lè)五辽,陳壯鑫,董智賢厕隧,等 . 發(fā)泡工藝對(duì)PBAT泡沫結(jié)構(gòu)和壓縮性能的影響[J]. 塑料工業(yè)奔脐,2021,49(10):28-32.
[11] 宋敬思吁讨,王賢增,周洪福峦朗,等 .PBAT的擴(kuò)鏈反應(yīng)及其微孔發(fā) 泡行為研究[J]. 中國(guó)塑料 建丧,2018,32(11):42-48.
[12] 盧波波势,周洪福翎朱,季君暉橄维,等 . 聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二
酯泡沫塑料的制備[J].合成樹(shù)脂及塑料,2018拴曲,35(1):10-14.
[13] 冀峰争舞,龔煒華,張艷澈灼,等 . 超臨界二氧化碳釜壓發(fā)泡法制備生物可降解 PBAT 發(fā) 泡 顆 粒[J]. 中國(guó)塑料 竞川,2022,36(5):122-126.
[14] 趙悅叁熔,張殿奇委乌,溫時(shí)寶,等 .PBAT/PLA復(fù)合材料的微孔發(fā)泡性能[J].塑料荣回,2019遭贸,48(4):44-48.
[15] 謝茂卿,杜俊威心软,張世豪壕吹,等 . 超臨界 CO2輔助聚己二酸對(duì)苯二甲酸丁二醇酯/聚乳酸珠粒發(fā)泡[J]. 高分子材料科學(xué)與工程,2022删铃,38(8):66-74.
[16] 孫苗苗算利,尹甜,蔣志魁泳姐,等 .PBAT/PGA共混材料制備及其發(fā) 泡行為研究[J]. 塑料科技 效拭,2022,50(12):59-62.
[17] SHI H胖秒, ZHU Y缎患, JU Q, et al. Enhanced properties of
starch based foams with modified starch/polyester blend as masterbatch[J]. Journal of Applied Polymer Science阎肝,2022挤渔,139(39): e52951.
[18] STANDAU T, CASTELLON S M风题, DELAVOIE A判导, et al. Effects of chemical modifications on the rheological and the expansion behavior of polylactide (PLA) in foam extrusion[J]. E-Polymers,2019沛硅,19(1):297-304.
[19] BAUMGAERTEL M眼刃, SCHAUSBERGER A,WINTER H H. The relaxation of polymers with linear flexible chains of uniform length[J]. Rheologica Acta摇肌,1990擂红,29(5):400-408.
[20] 鄭強(qiáng) .高分子流變學(xué)[M]. 北京:科學(xué)出版社,2020