口模拉伸制备高性能聚乳酸/聚己内酯复合材料
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四川大学高分子科学与工程学院 高分子材料工程国家重点实验室

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Preparation of High Performance Poly(lactic acid)/Polycaprolactone Composites by Die Drawing
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    摘要:

    选用可降解的聚己内酯(PCL)改善聚乳酸(PLA)材料的韧性,并通过口模拉伸制备了同时增强增韧的高取向PLA/PCL复合材料;研究了不同PCL含量以及口模拉伸引入的苛刻外场对共混物结构与性能的影响。SEM测试结果表明分散相PCL在强烈拉伸场的作用下,呈纤维状分布在PLA基体之中;两相界面接触面积增加,界面作用增强。力学性能测试结果表明在提高PLA韧性的同时极大地增强了PLA复合材料的强度;拉伸后的样品强度远高于未拉伸的样品;当PCL添加量为10 wt%时,复合材料经口模拉伸之后其拉伸强度和模量达到了168.3 MPa、5488.4 MPa,相比纯PLA分别提升了280 %和249.4 %;断裂伸长率达到了34 %,提升了500 %。

    Abstract:

    The degradable polycaprolactone (PCL) was selected as the toughening phase to improve the toughness of polylactic acid (PLA), and a reinforced and toughened highly oriented PLA/PCL composite material was prepared by die drawing. The effects of different PCL content and the tensile field introduced by the die drawing on the material structure and properties were studied. The results of SEM study show that PCL is distributed in the PLA matrix in the form of fibers under the drawing action, and the interface contact increases and the interface interaction increases.The test results of mechanical properties show that the strength of PLA composites is greatly enhanced while improving the toughness of PLA, and the strength of the sample after drawing is much higher than that of the undrawn sample. When the content of PCL is 10 wt%, the tensile strength and modulus of the composites after die drawing reached 168.3 MPa and 5488.4 MPa, which are increased by 280 % and 249.4 % respectively compared with pure PLA; The elongation at break reach 34 % and increase by 500 %.

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  • 收稿日期:2022-03-02
  • 最后修改日期:2022-04-01
  • 录用日期:2022-04-18
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