论文总字数：18932字

摘 要

本文，通过熔融共混制备了不同配比的聚乳酸（PLA）/聚丙烯（PP），PLA/PP/马来酸酐接枝聚丙烯（MAH-g-PP）共混物。通过示差扫描量热法（DSC），偏光显微镜（PLM）和负荷热形变温度测定仪（HDT）等手段来研究共混物的结晶性能和耐热性能。结果表明：纯PLA和共混物中的PLA在冷却过程中难以结晶。MAH-g-PP对共混物的非等温结晶有约束作用，但是它却促进了等温结晶过程中球晶的生长。PLA和PP两者共混球晶尺寸减小。当PLA的含量为20%~40%的时候，共混物的耐热性最佳。

关键词：结晶 聚乳酸 聚丙烯 共混物

Study On Crystallization Behaviors of Poly(lactic acid)/Polypropylene Blends

ABSTRACT

In this paper, different proportions of polylactic acid (PLA)/polypropylene (PP), PLA/PP/maleic anhydride-grafted polypropylene (MAH-g-PP) blends were prepared via melt blending. The crystallization behaviors and heat resistance of blends were investigated by means of differential scanning calorimetry (DSC), polarized light microscopy (PLM) and heat distortion temperature(HDT) measurements. The results showed that the pure PLA and the PLA in the blends were very difficult to crystallize during the cooling process. MAH-g-PP had a weak restraint on the non-isothermal crystallization of the blends but it promoted the growth of the spherulites during isothermal crystallization process. It was also found that blending PLA with PP decreased the size of spherulites. In addition, the heat resistance of PLA/PP blends was better than that of pure PLA or pure PP, and the heat resistance of the blends was best when PLA content was 20%~40%.

Keywords: Crystallization, Poly(lactic acid), Polypropylene, Blend

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1聚乳酸概述 1

1.2聚乳酸的合成 2

1.3聚乳酸的结晶研究 2

1.3.1 聚乳酸的晶体结构 2

1.3.2 聚乳酸的结晶形态 2

1.3.3 影响PLA结晶的因素 3

1.3.4 改善PLA结晶行为的方法 3

1.4聚丙烯概述 3

1.4.1 聚丙烯的应用 4

1.5 PLA共混研究 4

1.5.1 PLA/PP共混的目的 5

1.5.2 相容性问题 5

1.5.3 共混体系对其结晶性能影响 6

1.6 课题背景、研究内容和方法 7

1.6.1 课题背景 7

1.6.2 研究内容和方法 7

第二章 实验部分 8

2.1 主要原料 8

2.2 主要设备 8

2.3 样条制备 8

2.3.1 改性PLA材料制备 8

2.3.2 样条的制备 8

2.4 差式扫描量热（DSC）测试 8

2.5偏光显微镜（PLM）观察 9

2.6 热形变温度（HDT）实验 9

第三章 结果与讨论 10

3.1 示差扫描量热（DSC）分析 10

3.2 偏光显微镜（PLM）观察 12

3.3热变形温度（HDT）测试 13

第四章 结论与展望 14

4.1结论 14

4.2展望 14

参考文献 16

致 谢 19

第一章 绪论

1.1聚乳酸概述

聚乳酸(PLA)是一种热塑性脂肪族聚酯，近年来，被视为可代替石油基聚合物最有前景的材料之一。PLA除了有生物可降解塑料的基本的特性外，还具备有自己独特的特性。PLA和石化合成塑料的基本物性类似，也就是说，它可以广泛地用来制造各种应用产品。而且PLA也拥有良好的光泽性和透明度，这点和利用聚苯乙烯（PS）所制的薄膜相当，是其它生物可降解产品无法提供的。PLA具有最良好的抗拉强度及延展度，但是PLA的结晶速率慢、热变形温度低、脆性大且易燃，这在一定程度上限制了PLA的推广。PLA的Tg较低，这也是它的缺点之一；其次PLA热变形温度低，但是如果一旦完成结晶，它的热变形温度和维卡软化点将分别提高30%和100%，同时模量也将提高25%^[6]。另外，结晶后，PLA的气体阻隔性能也将有一定的提高，Drieskens等研究表明，与非晶态的PLA相比，结晶态的PLA，氧气和水蒸气的透过系数分别降低了4倍和3倍^[8]，而且对透明性和降解性要求高的场合，对结晶度的控制十分重要。当PLA结晶后，其透明性会变差，同时，与非晶态的PLA相比，它的降解能力减少了7倍。

PLA由于其性能优良且具有生物相容性和可生物降解性，废弃物不会对环境造成污染，作为传统高分子材料的替代品，广泛应用于医疗、药学、农业、包装、纺织等领域。

在生物医学领域，PLA及其共聚物常用作外科手术缝合线，由于其生物相容性和降解性，术后无需拆线，在伤口愈合后能自动降解并被人体吸收。PLA还是是骨修复、骨固定领域重要的材料。

在农业应用领域，PLA被制成农用地膜来替代传统化工塑料地膜，PLA的可生物降解性使得薄膜废弃后可自行降解产生CO₂和H₂O，可解决传统膜废弃后造成的环境污染。PLA作为农药化肥缓释材料已应用在现代化农业生产中；作为保水材料在沙漠绿化方面也做出重大贡献。

在包装应用领域，PLA由于其优良的力学性能加之生物降解性，可代替传统塑料包装制品，如塑料袋、塑料盒、餐盘等，使用后可自动降解，不会污染环境。但是由于其价格较昂贵，限制了在该方面的推广，因此设法降低PLA的生产成本，对PLA的推广使用至关重要。

请支付后下载全文，论文总字数：18932字