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材料与应用 王涛 等·ACR 改性 PC/PLA 共混合金及性能研究

ACR 改性 PC/PLA 共混合金

及性能研究

王涛，沈钦珍，郑燕，林润雄
( 青岛科技大学高性能聚合物研究院，山东 青岛 266042)

摘要 ： 使用丙烯酸酯类树脂（ACR）对聚碳酸酯（PC）/ 聚乳酸（PLA）共混合金（质量比为 90:10）增韧改性，考察了不同
ACR 用量对 PC/PLA 合金的性能影响，并就不同增韧剂对 PC/PLA 合金的性能影响做出比较。结果表明 ： ACR 加入量为合金质
量的 4% 时合金的力学性能相对较好，ACR 加入量为合金质量的 6% 时合金的加工性能相对较好。
关键词 ： ACR ； PC/PLA 合金 ；力学性能 ；加工性能
中图分类号 ： TQ325.7 文章编号 ： 1009-797X(2018)18-0047-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.18.009

聚碳酸酯（PC），是一种主链上带有碳酸酯键的 了 PC/PLA 合金的相容性的同时，也使合金的力学性
无定型聚合物，是五大工程塑料之一，具有韧性好、 能和加工性能得到提高。
冲击强度高、使用的温度范围广、成型收缩率低、透
明度高、无毒无味等优点，无论是在日常生活中还是 1 实验部分
在某些有特殊需求的领域都有涉及。但是聚碳酸酯的 1.1 原材料
熔体黏度高，导致其加工流动性较差，不仅给挤出过 PC，台湾奇美实业股份有限公司 ； PLA，博立生
程带来困难，还容易造成挤出机的堵塞。由聚碳酸酯 物材料有限公司 ； ACR-61，瑞丰高分子材料有限
制得的产品缺口敏感，容易应力开裂，影响最终产品 公司 ； ACR-401，瑞丰高分子材料有限公司 ； ABS-
的使用。并且聚碳酸酯不可降解，废弃之后对生态环 181，奇美实业。
境的负担较大 [1~2] 。 1.2 实验设备
聚乳酸（PLA），也称聚丙交酯，属线性脂肪族热 双螺杆挤出机（SHJ-30），南京杰思特机电公
塑性聚酯，因其本身具有优良的生物相容性和可完全 司 ；注塑机（F2V-130），东华机械公司 ；洛氏硬度
生物降解的特性，得到越来越多的重视。作为一种环 计（XHR-150），上海材料试验机厂 ；拉伸强度测试
境友好型材料，PLA 来源于玉米等农作物，可完全降 仪（GT-TCS-2000），高铁科技股份有限公司 ；弯曲
解，降解产物是 CO 2 和 H 2 O，对环境完全无害，另一 强度测试仪（GT-TCS-2000），高铁科技股份有限
方面聚乳酸与生物体的组织器官相容性良好，所以在 公司 ；冲击强度测试仪（GT-7045-HDH），高铁科
很多领域尤其是医学上得到广泛应用。并且生产聚乳 技股份有限公司 ；熔融指数仪（GT-7100-MI），高
酸所需的能耗低，不同于其他的热塑性树脂，聚乳酸 铁检测仪器有限公司 ；负载热变形温度测定仪（GT-
在 180℃ 的条件下就能从挤出机的机头挤出。但其性 HV2000A-C6W），高铁科技股份有限公司。
脆、断裂伸长率低、耐热性差、生产成本高等缺点限 1.3 样品制备
制了 PLA 的发展前景 [3~4] 。 首先将需要用到的原料 PC 、PLA、ACR-61、
把耐热性、韧性均优异的聚碳酸酯和具有生物可 ACR-401、ABS-181 分别在烘箱中 80℃干燥 12 h，
降解性的聚乳酸进行共混，不仅赋予了聚碳酸酯生物 然后按照事先拟好的配方进行配料 ：分别称取 PC900
降解性，而且也拓宽了聚乳酸的应用范围。但是聚碳 g，PLA100 g 各 7 份混合装入密封袋中备用，留出 1
酸酯和聚乳酸的相容性不好，需要进行改善。通常采
作者简介 ：王涛（1994-），男，在读研究生，主要从事高
用的方法是在共混挤出时添加增韧剂，具有代表性的 分子材料合成、结构与性能的研究工作。
增韧剂是丙烯酸类树脂（ACR），ACR 的加入在提高 收稿日期 ：2018-05-22

年
2018 第 44 卷 ·47·