【摘 要】
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聚碳酸亚丙酯(PPC)作为二氧化碳(CO2)与环氧丙烷(PO)交替共聚的产物,以其优良的韧性、可降解性及生物相容性等特点,获得了广泛的关注。在实际应用中,PPC因存在熔体黏度过大、
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聚碳酸亚丙酯(PPC)作为二氧化碳(CO2)与环氧丙烷(PO)交替共聚的产物,以其优良的韧性、可降解性及生物相容性等特点,获得了广泛的关注。在实际应用中,PPC因存在熔体黏度过大、热稳定性和机械强度较差等问题,导致其应用范围受限。为此,本文拟以PPC作为主基材,选用两种有机改性的蒙脱土(MMT-DK2,MMT-DK5)和聚乳酸(PLA),制备了PPC/MMT及PPC/PLA/MMT纳米复合材料,以期达到改善PPC的热稳定性和机械强度的目的。本文通过测试三种工业化的PPC以确定合适的主基材。结果表明:DOW PPC和SABIC PPC的碳酸酯基团含量极低,且过低的碳酸酯基团含量致使PPC难以降解。因此DOW PPC和SABIC PPC不符合绿色环保的要求,可以确定天冠PPC为最合适的主基材。进一步研究表明:天冠PPC的玻璃化转变温度(Tg)为30.6℃,且当温度高于110℃时天冠PPC将出现热失重。此外天冠PPC在140~170℃温度范围内,流变样条均较正常。这可以确定天冠PPC的加工温度为140~170℃。采用天冠PPC和两种MMT制备了PPC/MMT纳米复合材料。结果表明这两种PPC/MMT纳米复合材料均为纳米插层结构。其中PPC在MMT-DK2片层中的插层效果更好。此外MMT的添加还提高了PPC的热稳定性和机械强度,并降低了PPC的熔体黏度,但断裂伸长率却急速下降。综合上述测试结果,添加4wt%MMT-DK2的PPC/MMT纳米复合材料的综合性能最佳。采用天冠PPC、MMT-DK2和PLA制备了PPC/PLA/MMT纳米复合材料。结果表明:PPC/PLA/MMT纳米复合材料是“海-岛”结构。随着纳米复合材料中PLA的添加,纳米复合材料的热稳定性、机械强度及流变性能均得到改善。其中PLA含量为40wt%时,PPC/PLA/MMT纳米复合材料综合性能最好。
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