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PBAT/TPS共混体系模压发泡制备工艺、性能及成本研究
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作者 田方伟 赵文奇 +2 位作者 黄瀚毅 赵丹 翟文涛 《材料研究与应用》 CAS 2024年第3期409-418,共10页
聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)作为一种可生物降解的环保塑料,具有优异的延展性、柔韧性和成膜性能等特性,并在国家政策推动下其应用得到迅猛的发展。然而,该材料存在熔体强度低、结晶能力弱的问题,在物理发泡过程中泡孔结构易破裂坍... 聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)作为一种可生物降解的环保塑料,具有优异的延展性、柔韧性和成膜性能等特性,并在国家政策推动下其应用得到迅猛的发展。然而,该材料存在熔体强度低、结晶能力弱的问题,在物理发泡过程中泡孔结构易破裂坍缩,进而导致基体收缩,因此对其发泡条件和设备要求较为苛刻。此外,PBAT原材料相对高昂的成本,也限制了其商业化发展。为此,利用便捷方法将PBAT与热塑性淀粉(TPS)熔融共混,采用超临界CO_(2)模压发泡法制备出低成本、抗收缩的PBAT/TPS泡沫。同时,研究了PBAT/TPS共混体系的热行为、流变行为,分析了不同TPS含量对PBAT/TPS泡沫的发泡行为和收缩恢复行为的影响,并针对多种典型聚合物进行成本核算比对。研究结果表明,随着TPS质量分数从10%增加至40%,TPS在PBAT/TPS共混体系中从分散相逐渐转变为连续相,TPS含量增加会导致PBAT/TPS共混体系结晶温度从40℃升高至74.5℃,平台模量增加约2个数量级,且线性黏弹区向低应变方向偏移,泡孔生长行为更容易产生。另外,TPS的加入能够提高PBAT/TPS共混体系的抗收缩能力,有利于制备成本的合理控制。当TPS的质量分数为20%时,PBAT/TPS共混体系泡沫收缩速率仅为0.017倍·min^(-1),稳定后膨胀倍率为4.7倍;相较于纯PBAT,共混体系的原料成本降低约16%。该研究为大规模商业化生产具有抗收缩的可生物降解聚酯泡沫塑料,提供了一种广泛适用的方法。 展开更多
关键词 PBAT/TPS共混体系 结晶温度 平台模量 异相成核 模压发泡 流变行为 抗收缩 低成本
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