改性木聚糖对PBAT/PLA复合材料包装性能的影响

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.003

中国塑料 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (12): 17-24.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.003

改性木聚糖对PBAT/PLA复合材料包装性能的影响

郭浩然, 陈蕴智(), 王娇阳, 张正健, 孙令泽

天津科技大学轻工科学与工程学院，天津 300000

收稿日期:2020-05-08 出版日期:2020-12-26 发布日期:2020-12-26

Effect of Modified Xylan on Packaging Performance of PBAT/PLA Composites

GUO Haoran，CHEN Yunzhi(

)，WANG Jiaoyang，ZHANG Zhengjian，SUN Lingze

School of Light Industry Science and Engineering，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300000，China

Received:2020-05-08 Online:2020-12-26 Published:2020-12-26
Contact: CHEN Yunzhi E-mail:yzchen@tust.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

通过硅烷偶联剂KH560对木聚糖（xylan）进行改性，采用熔融共混制备聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）/聚乳酸（PLA）/xylan复合薄膜，探讨了不同含量的xylan和改性木聚糖（s-xylan）对薄膜的力学性能和透氧、透湿、透光等性能的影响。结果表明，复合薄膜的拉伸强度和氧气透过率在当s-xylan含量为1 %（质量分数，下同）时达到最佳效果，其中拉伸强度较纯PBAT/PLA薄膜提高了11.7 %，氧气透过率比纯PBAT/PLA薄膜的氧气透过系数降低了32.7 %；s?xylan复合薄膜的阻湿能力明显优于未改性xylan复合薄膜，同时复合薄膜雾度随着xylan含量的增加而增大。

关键词: 聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯, 聚乳酸, 木聚糖, 复合材料

Abstract:

Xylan was modified with a silane coupling agent， KH560， and then used to prepared the poly（butylene adipate-co-terephthalate）（PBAT）/poly（lactic acid）（PLA）/xylan composite films through melt blending. The effect of the content of the modified xylan on the mechanical properties， oxygen permeability， moisture permeability and light transmission of the composite films was investigated. The results indicated that the composite films achieved optimum tensile strength and oxygen transmission rate at a xylan content of 1 wt%. The tensile strength of the composite films increased by 11.7 % compared to that of pristine PBAT/PLA film， while their oxygen transmission rate was also higher than that of the pristine one. However， their oxygen transmission coefficient was reduced by 32.7 %. The moisture resistance of the composite films with the modified xylan was significantly higher than that of the unmodified one. Moreover， the haze of the composite films increased with an increase in the xylan content.

Key words: poly（butylene adipate-co-terephthalate）, polylactic acid, xylan, composite material

中图分类号:

TQ321

郭浩然, 陈蕴智, 王娇阳, 张正健, 孙令泽. 改性木聚糖对PBAT/PLA复合材料包装性能的影响[J]. 中国塑料, 2020, 34(12): 17-24.

GUO Haoran, CHEN Yunzhi∗, WANG Jiaoyang, ZHANG Zhengjian, SUN Lingze. Effect of Modified Xylan on Packaging Performance of PBAT/PLA Composites[J]. China Plastics, 2020, 34(12): 17-24.

图/表 13

图1 PBAT的结构式

Fig.1 Structure of PBAT

图2 xylan的化学结构

Fig.2 Chemical structure of xylan

图3 xylan改性流程图

Fig. 3 Flow chart of xylan modification

序号	PBAT/%	PLA/%	xylan/%	s?xylan/%
1	70.00	30.00	0	0
2	69.65	29.85	0.5	-
3	69.30	29.70	1	-
4	68.60	29.40	2	-
5	67.90	29.10	3	-
7	69.65	29.85	-	0.5
8	69.30	29.70	-	1
9	68.60	29.40	-	2
10	67.90	29.10	-	3

表1 PBAT/PLA/(s?)xylan复合膜配比

Tab.1 Mass ratio of PBAT/PLA/(s?)xylan blend masterbatch

图4 PBAT/PLA/s?xylan复合薄膜的XRD曲线

Fig. 4 XRD analysis of PBAT/PLA/s?xylan composite films

图5 PBAT/PLA/s?xylan复合薄膜的PLM照片

Fig.5 PLM photos of PBAT/PLA/s?xylan composite films

图6 PBAT/PLA/改性木聚糖复合薄膜的微观断面结构

Fig.6 Micro?section structure of PBAT/PLA/s?xylan composite films

图7 PBAT/PLA/s?xylan复合薄膜的DSC二次升温曲线

Fig.7 DSC secondary heating curve of PBAT/PLA /s?xylan composite films

s?xylan含量/%	T_g/℃	T_m/℃	ΔH_m/J·g^-1	ΔX_c/%
0	63.76	167.08	6.1448	21.9
0.5	64.31	167.28	6.9161	24.6
1	66.55	166.38	5.9000	21.0
2	62.86	166.06	5.6276	20.0
3	60.93	166.19	5.0792	18.1

表2 PBAT/PLA/s?xylan复合薄膜的二次升温DSC曲线参数

Tab.2 Secondary heating DSC curve parameters of PBAT/PLA/s?xylan composite films

图8 不同含量改性木聚糖对PBAT/PLA复合薄膜拉伸性能的影响

Fig.8 Effect of different content of s?xylan on mechanical properties of PBAT/PLA composite films

图9 改性木聚糖对PBAT/PLA复合薄膜透氧性能的影响

Fig.9 Effect of S?xylan on oxygen permeability of PBAT/PLA composite films

图10 改性木聚糖对PBAT/PLA复合薄膜透湿性能的影响

Fig.10 Effect of s?xylan on the moisture permeability of PBAT/PLA composite films

图11 PBAT/PLA/s?xylan复合薄膜的光学性能

Fig.11 Optical properties of PBAT/PLA/s?xylan composite films

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