【摘要】:隨著農(nóng)業(yè)地膜使用量的增加,所造成的“白色污染”問(wèn)題也日趨嚴(yán)重,可生物降解地膜是解決此類(lèi)問(wèn)題的根本途徑,因此近年來(lái)關(guān)于可生物降解地膜的研究與應(yīng)用越來(lái)越受到人們的關(guān)注。聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBAT)是近幾年新興的全生物降解樹(shù)脂,屬于合成型脂肪族-芳香族共聚酯。由于PBAT自身熔體粘度較大,難以吹塑加工,通常與其他可生物降解樹(shù)脂進(jìn)行共混。聚乳酸(PLA)全生物降解樹(shù)脂具有較高的彈性模量、剛性和熱塑性,可與PBAT進(jìn)行共混改性,改善上述問(wèn)題。為進(jìn)一步促進(jìn)PBAT/PLA兩種材料的相容性,本論文優(yōu)選反應(yīng)型增容改性劑,采用熔融共混制備PBAT/PLA復(fù)合材料,并進(jìn)行了一系列表征,相關(guān)研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下。1.篩選含有環(huán)氧基團(tuán)的增容劑CE-SZ01和擴(kuò)鏈劑ADR4370S分別對(duì)PBAT/PLA樹(shù)脂進(jìn)行增容改性,PBAT:PLA配比為80:20,增容劑CE-SZ01的添加量為0%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%;擴(kuò)鏈劑ADR4370S添加量為0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%。PBAT/PLA/CE-SZ01采用轉(zhuǎn)矩流變儀熔融共混,共混溫度為190 ~oC,共混時(shí)間為8min,混合后經(jīng)平板硫化機(jī)壓制成片。PBAT/PLA/ADR4370S采用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混,熔融段溫度為190 ~oC,剪切造粒后,利用粒料吹制成厚度為10μm的地膜,擠出機(jī)各段溫度設(shè)置為130 ~oC,140 ~oC,150 ~oC,135 ~oC。2.對(duì)改性后的PBAT/PLA共混母料進(jìn)行了熔體流動(dòng)速率測(cè)試(MFI)、掃描電鏡(SEM)、傅立葉紅外(FTIR)、X射線衍射(XRD)、差示掃描量熱法(DSC)、熱重分析(TG)、動(dòng)態(tài)熱力學(xué)分析(DMA)、拉伸測(cè)試和光學(xué)性能測(cè)試等一系列性能表征。3.SEM表明經(jīng)過(guò)增容劑CE-SZ01改性后的共混物從不相容的海島形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣策B續(xù)結(jié)構(gòu),提高了兩相之間的相容性。DSC、TG等熱性能分析表明,增容劑的加入并沒(méi)有對(duì)PBAT/PLA共混物的熱穩(wěn)定性造成影響。DMA和拉伸測(cè)試表明當(dāng)增容劑的添加量達(dá)到1.2%時(shí),材料的斷裂伸長(zhǎng)率增加了287%,同時(shí)彈性模量下降58.9%,表明增容改性后共混材料軟而韌,更加適合生產(chǎn)制備薄膜類(lèi)產(chǎn)品的材料。4.與未改性的PBAT/PLA共混物相比,添加擴(kuò)鏈劑ADR4370S后的PBAT/PLA共混物熔體流動(dòng)速率從7.34 g/10 min降低到1.75 g/10 min,PBAT/PLA共混物的熔體強(qiáng)度顯著提高,更加適合擠出加工;SEM結(jié)果顯示,隨著添加擴(kuò)鏈劑含量的增加,PBAT、PLA兩相之間的界面逐漸變得模糊,分散相PLA的粒徑也逐漸變小,相容性改善。XRD結(jié)果說(shuō)明擴(kuò)鏈劑的加入并沒(méi)有引起基體樹(shù)脂晶體形態(tài)發(fā)生明顯改變。拉伸測(cè)試表明,擴(kuò)鏈劑的添加量在0.4%-0.8%時(shí),地膜的橫、縱向各向異性減弱。當(dāng)擴(kuò)鏈劑添加0.8%時(shí),降解地膜拉伸強(qiáng)度橫向和縱向分別提高30.0%和18.1%,地膜縱向斷裂標(biāo)稱(chēng)應(yīng)變由原來(lái) 的53.6%提高到130.1%,縱橫向直角撕裂強(qiáng)度趨于一致,分別為132和133 N/mm,表明擴(kuò)鏈劑ADR4370S改性后PBAT/PLA生物降解地膜具有較好的機(jī)械性能。光學(xué)性能測(cè)試表明擴(kuò)鏈劑增容改性對(duì)薄膜透光率影響不大,但是霧度隨增容劑含量增加而增大,可能是由于均勻分散的PLA相對(duì)光線產(chǎn)生的散射或漫反射造成的。
聚酯高溫熔體在線粘度計(jì)
英國(guó)海默生在線粘度計(jì)參數(shù):
技術(shù)參數(shù):
精 度:± 1 %
重 復(fù) 性:± 0.3 %
量 程: 0-1000,000,000cP
溫度范圍(集成溫度傳感器):–40°C ~ 450°C
壓力范圍:5Mpa.(最大70MPA)
過(guò)程連接:法蘭、螺紋、衛(wèi)生卡箍可選
探頭長(zhǎng)度:234mm(可定制長(zhǎng)度)
重 量:4 kg
材 質(zhì):316 ss/L(其它材質(zhì)可選)
防護(hù)等級(jí):IP67
變送器
防護(hù)等級(jí):IP65
電 源:24V DC @ 100mA
模擬輸出:3路4-20mA,黏度, 修正黏度,溫度
數(shù)字輸出:RS485 Modbus總線
溫度補(bǔ)償:支持 壓力補(bǔ)償:支持 報(bào) 警:2路電壓觸點(diǎn)輸出
塑料熔體流動(dòng)速率測(cè)試