张庆宇　张胜　谷晓昱　李洪飞　孙军

(北京化工大学， 先进功能高分子复合材料北京市重点试验室, 北京,100029)

聚乳酸(PLA)是一种来源于玉米淀粉和糖类的有机可再生材料[1],这种材料具有优良的生物相容性,生物可降解性,易加工性和较好的透明性,因此PLA在汽车领域、电子领域和生物医疗领域等诸多领域展现出了深远的应用前景[2]。但是,由于PLA本身具有很严重的脆性和易燃性,使得它的应用受到了很大的限制。纯PLA的极限氧指数只有19.0%;而且其韧性也非常低,断裂伸长率也只有2%～10%[3]。因此,要使PLA作为通用塑料,就需要克服以上缺点,改善PLA的力学性能和阻燃性能。

以下将用相对分子质量分别为2 000和4 000的聚乙二醇(PEG)与聚磷酸铵(APP)进行复配添加到PLA基体中,并研究以上2种添加剂对体系的力学性能和阻燃性能的影响。

1　试验部分

1.1　试验原料

PLA,3052D,密度1.24 g/cm3,美国Nature Works公司;APP,济南金盈泰化工有限公司;聚乙二醇2000(PEG2000),聚乙二醇4000(PEG4000),天津福晨化学试剂厂。

1.2　主要设备及仪器

微型双螺杆挤出机，SJZS-10A,南京瑞鸣塑料机械制造公司;极限氧指数测试仪，JF-3,南京江宁分析仪器有限公司;水平垂直燃烧测试仪，CZF-3,南京江宁分析仪器有限公司;热重分析仪，Q50,美国TA公司;简支梁冲击试验机，承德金建检测仪器有限公司。

1.3　试样制备

PLA和APP在70 ℃下干燥8 h,PEG2000,PEG4000在120 ℃真空烘箱中干燥3 h。将PLA,APP,PEG2000和PEG4000按表1所示的配方在双螺杆挤出机中,熔融共混,挤出后切粒。其中双螺杆挤出机的转速为40 r/min,3段的温度分别为150,175,170 ℃。之后,用热压机在190 ℃下压成尺寸为100 mm×100 mm×3 mm的片材,裁成指定的形状进行燃烧性能测试;用注塑机在190 ℃下制成特定的形状,进行力学测试。……