聚硅氧烷微球扩链改性聚乳酸熔体流动行为的研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2015.07.004

中国塑料 ›› 2015, Vol. 29 ›› Issue (07): 20-27 .DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.07.004

聚硅氧烷微球扩链改性聚乳酸熔体流动行为的研究

韩婷¹,辛忠²,石尧麒¹,孟鑫¹,周帅¹

1. 华东理工大学2. 上海市华东理工大学化学工程联合国家重点实验室

收稿日期:2015-02-02 修回日期:2015-04-07 出版日期:2015-07-26 发布日期:2015-07-26

Melt Flow Behavior of Polysilsesquioxane Microspheres Chain-extended Poly(lactic acid)

Received:2015-02-02 Revised:2015-04-07 Online:2015-07-26 Published:2015-07-26

摘要/Abstract

摘要： 设计合成了带有甲基、巯基、环氧基、乙烯基、氨基、甲基丙烯酰氧丙基6种官能团的聚硅氧烷微球(PSQ)，以2 %(质量分数，下同)的浓度与聚乳酸(PLA)熔融混合。结果表明，PSQ可以通过扩链反应有效改善PLA的熔体流动行为，其中聚环氧基硅氧烷微球(PESQ)与PLA的反应活性最高，其熔体流动速率最低，为6.0 g/10 min，相对于纯PLA的14.1 g/10 min，减小了1/2以上； PESQ改性PLA的相对分子质量提高了70.1 %；热失重5 %的热分解温度提高了8 ℃；基本可抑制PLA在加工35 min中的降解，冲击强度提高了2倍多。

关键词: 聚乳酸, 熔体流动, 聚硅氧烷微球, 官能团

Abstract: Polysilsesquioxane microspheres (PSQs) with six different functional groups, methyl, thiopropyl, epoxy, vinyl, aminopropyl, and methacryloxypropyl, was synthesized, which was introduced into polylactic acid (PLA) separately through melt processing, with the concentration of PSQs kept at 2 %. It was found that the PSQs could effectively improve the melt flow behavior of PLA. Poly(epoxypropoxy)silsesquioxane (PESQ) possessed the highest reactivity with PLA in the six PSQs. It rendered PLA matrix the smallest melt flow rate, 6.0 g/10min, which contrasted to 14.1 g/10 min of neat PLA. The molecular weight of PLA could be extended to 1.7 folds larger. Thermal decomposition temperature of 5 % weightlost increased by 8 ℃, and thus could inhibit PLA degradation in processing for 35 min. In addition, PESQ could also increase the toughness of PLA matrix, with impact strength increased by one fold.

Key words: poly(lactic acid), melt flow, polysilsesquioxane microsphere, functional group

韩婷, 辛忠, 石尧麒, 孟鑫, 周帅. 聚硅氧烷微球扩链改性聚乳酸熔体流动行为的研究[J]. 中国塑料, 2015, 29(07): 20-27 .

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聚硅氧烷微球扩链改性聚乳酸熔体流动行为的研究

Melt Flow Behavior of Polysilsesquioxane Microspheres Chain-extended Poly(lactic acid)

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