Page 78 - 2019-10

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

TBC 能促进 PLA 结晶。而当 Φ=10 ℃ /min 时，PLA
的结晶能力明显减弱，加入 PCL 后，观察到 α 晶型和
β 晶型同时存在，由于 PCL 是一种半结晶聚合物，在
与 PLA 共混后，PLA 分子吸附在 PCL 晶体表面形成
晶核 [11] ， 在一定范围内能提高 PLA 的结晶性能。当
加入 TBC 后只观察到一个较强的结晶峰，这是由于加
入 TBC 后，PLA 分子间距离增大，分子柔顺性增加，
TBC 促使 PLA 中不完整 α 晶型向完整的 β 晶型转变，
增强了 PLA 的结晶能力 [12] 。
2.4 TBC/PLA/PCL 共混体系力学性能分析
拉伸测试是检验材料力学性能的有效手段。如表

图 2 TBC 的红外光谱曲线 2 中所示，纯 PLA 在拉伸时表现出脆性断裂，断裂应
力为 75 MPa，断裂拉伸率为 3.7%，在加入 PCL 后
出现屈服，断裂应力降至 67 MPa，断裂伸长率增至
154%，这说明 PCL 中的柔性基团对 PLA 起到了增韧
作用。在加入 TBC 后，断裂应力为 63 MPa，断裂伸
长率陡增至 236%，这是由于 TBC 提高了 PLA 分子
的移动性，起到了增塑效果 [13] 。
表 2 PLA 共混膜的拉伸数据
样品 断裂应力 /MPa 断裂拉伸率 /%
a 75 3.7
b 67 154
c 63 236

2.5 TBC 在 PLA/PCL 中耐抽出性能测试
树脂材料在溶剂中会发生溶胀作用，使得分子间
距离增大，范德华力减弱，亲溶剂型分子被抽出，导
致材料力学性能下降，耐久性变差，严重影响材料的
使用寿命 [14] 。如表 3 中所示，在去离子水中，PLA 和
PCL 均未表现出溶解性，加入 TBC 后在两周出现失
重率，且随时间增大，这表明 TBC 分子被水抽出。在
乙醇溶剂中，PLA 和 PCL 出现极少量溶解，但样品 c
失重非常明显，这表明 TBC 分子在乙醇中耐抽提性能
不佳。这主要由于 TBC 分子含有羟基官能团，与乙醇
表现出相似相溶，且 TBC 分子体积较小，在与 PLA
分子间力减弱时，容易被抽出。
表 3 PLA 共混膜在不同介质中失重率
图 3 共混物 DSC 曲线 失重率 Weight loss Weight loss
样品
（1 week,%）（2 weeks,%） （5 weeks,%）
的时间进行有序排列，在图中表现出明显的结晶峰。 a 0 0 0
由于 PLA 结晶时会形成不完整的 α 晶型和完整的 β 晶 去离子水 b 0 0 0
c 0 0.12 0.64
型， 当 Φ 较 低 时， 两 种 晶 型 并 存， 形 成 较 宽 的 结 晶 a 0 0 0.03
乙醇 b 0 0.04 0.10
峰，而加入 PCL 和 TBC 后，均观察到不完整的 α 晶
c 0.34 0.67 1.91
型减弱、完整的 β 晶型加强的现象，这表明，PCL 和
·58· 第 45 卷 第 10 期