高强韧性PLA/PMMA/纳米SiO2复合材料的制备及性能研究

• 作者: 严磊 卞军 罗睿 郭怡 陈代强 陈林 马素德 马铭雪 黄娇
• 来源期刊: 化工新型材料
• 学科: 工学
• 关键词: 聚乳酸 甲基丙烯酸甲酯 纳米SiO2 复合材料 力学性能
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 新材料与新技术
• 页码范围: 61-65
• 页数: 5页
• 分类号: TQ323.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2020.08.013

摘要

以硅烷偶联剂改性纳米SiO2(纳米SiO2-NH2)为无机纳米填料,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为有机填料,对聚乳酸(PLA)进行协同强韧化改性,经熔融共混法制备了不同PMMA含量的PLA/PMMA二元复合材料和不同纳米SiO2-NH2含量的PLA/PMMA/纳米SiO2-NH2三元复合材料.采用红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和力学性能测试等手段表征了所得复合材料的微观结构和性能.FT-IR结果表明,PLA与PMMA形成的氢键作用改善了二者的相容性;PLA/PMMA二元复合材料的综合性能在PMMA含量为30％时达到最佳.基于此,固定PLA/PMMA的配比为70/30,进一步添加纳米SiO2-NH2制备了不同纳米SiO2-NH2含量的PLA/PMMA/纳米SiO2-NH2三元复合材料.SEM分析表明纳米SiO2-NH2均匀分散于复合材料中;力学性能测试表明随着纳米SiO2-NH2含量的增加,复合材料的拉伸强度和硬度分别达到54.09MPa和81.1HA,断裂伸长率最大可达到67.75％.当纳米SiO2-NH2质量分数为5％时,PLA/PMMA/纳米SiO2-NH2复合材料的综合力学性能最佳.结果 表明同时采用改性纳米SiO2和PMMA对PLA进行改性具有明显的协同强韧化效果.