滑石粉的不同表面改性对PBAT/PBS性能影响研究文献综述

 2023-05-30 08:35:41

文献综述

文献 综 述

一、研究背景和意义

随着社会的发展,塑料产品给人们的生活带来了极大的便利,但是由于废弃塑料产品没有得到合适的处理,造成环境污染。生物降解材料因其在自然环境下可较快降解而成为解决塑料废弃物环境污染问题的有效途径之一,随着人们对环境保护的重视,开发环保型生物可降解高分子材料引起了人们的广泛关注。

PBAT/TPS(聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯/热塑性淀粉)复合材料是生物可降解高分子材料热门研究对象。其中PBAT 是一种生物可降解聚酯,力学性能类似于聚乙烯[1],具有良好的加工性能和成膜性能,同时其延展性和断裂伸长率较高,但其市场价格偏高;而天然淀粉作为一种天然大分子,来源广泛、价格便宜,但其本身加工和机械性能较差而无法单独作为材料来使用[2]。可在高温高剪切的条件下与水、甘油等增塑剂共混制备出有塑性的材料TPS,将PBAT和TPS共混制备的PBAT/TPS复合材料在保证可降解的基础上降低了材料成本,在包装和农用地膜领域有很好的发展前景。

亲水性的TPS与疏水性的PBAT 相容性较差且增塑剂容易析出,导致PBAT/TPS复合材料的力学性能和疏水性能不理想,限制了复合材料的应用,为了改善材料的力学性能,采用滑石粉作为填料,与PBAT/TPS复合材料进行熔融共混,制备出三元共混复合材料。由于滑石粉表面含有亲水基团而具有较高的表面能[3],导致其与PBAT/TPS相容性不好,影响了材料的最终性能,所以滑石粉表面改性对PBAT/TPS性能的影响具有研究意义。

二、国内外研究现状

1. PBAT/TPS复合材料研究进展

PBAT,既含有柔性的脂肪链段,又含有刚性的芳香链段。柔性的脂肪链结构使其具有较高的韧性和热稳定性,而且分子链上具有大量的酯基,保证其可生物降解的特点[4]。但是PBAT本身的拉伸强度和模量等性能相比PE较低,且价格昂贵限制了它的应用[5-6]。淀粉作为一种来源广泛的天然高分子物质,成本较低,将淀粉加入PBAT中可以降低成本,并加快降解速率[7]

焦健[8]等人通过熔融共混制备了系列TPS/PBAT复合材料, 研究了TPS含量对TPS/PBAT结构、力学性能、耐热性能和微观形态的影响, 结果表明:PBAT可以明显提高TPS的拉伸强度、断裂伸长率和耐热温度, 但TPS和PBAT两相相容性较差。

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