2021-12-22 908 蘇州和塑美
相對(duì)于PBAT材料,PLA更多的被應(yīng)用于一些高溫領(lǐng)域,而熱飲吸管,對(duì)于產(chǎn)品的溫度就有一定的要求。但首先要了解,PLA的熱變形溫度到底受哪些因素影響?
產(chǎn)品的熱變形溫度受到以下三方面影響:第一,對(duì)于無(wú)定高分子,材料的熱變形溫度主要與分子鏈的活動(dòng)能力相關(guān),熱變形溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近;第二,對(duì)于結(jié)晶性高分子材料,無(wú)定型區(qū)域小,材料的熱變形溫度主要受到結(jié)晶區(qū)域的影響,當(dāng)結(jié)晶度在一定的范圍內(nèi)時(shí),結(jié)晶度增加時(shí)材料的熱變形溫度與熔融溫度越接近;第三,加入無(wú)機(jī)填料或者其他剛性填充物會(huì)阻礙分子鏈的運(yùn)動(dòng),或者加入交聯(lián)改性劑,鏈段活動(dòng)能力降低,同時(shí),填料超過(guò)一定的添加量時(shí)可以形成剛性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在一定程度也能改善材料的耐熱性能。
PLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在 60℃左右,熔融溫度在 170℃附近。和另外兩種通用塑料聚丙烯和聚苯乙烯相比,PLA 的熔融溫度與聚丙烯的熔融溫度接近,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度比聚苯乙烯溫度略低。但是,聚苯乙烯的熱變形溫度接近100℃,滿足一次性用品的基本耐熱性要求,聚丙烯的的使用溫度更是達(dá)到120℃,用聚丙烯制造的一次性餐具可以應(yīng)用于微波爐解熱,而未經(jīng)過(guò)特殊處理的PLA產(chǎn)品的熱變形溫度只有55℃左右,完全達(dá)不到一次性餐飲用品杯子、餐盒的耐熱性使用要求。在制備通用的薄膜、擠出、注塑產(chǎn)品時(shí),PLA過(guò)低的熱變形溫度使得產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中容易發(fā)生變形、失效,產(chǎn)品的成品率降低,生產(chǎn)成本進(jìn)一步增加,嚴(yán)重的限制了PLA產(chǎn)品的使用范圍。
PLA 作為一種半結(jié)晶性高分子,熔融溫度達(dá)到170℃,材料的耐熱性能差,主要原因在于普通的加工成型過(guò)程中PLA結(jié)晶速率慢,產(chǎn)品最終的結(jié)晶度低。PLA 的分子鏈中手性碳原子上含有一個(gè)-CH3,分子鏈成型典型的螺旋結(jié)構(gòu),鏈段活動(dòng)能力低。而高分子材料的結(jié)晶能力大小與分子鏈的活動(dòng)以及成核能力密切相關(guān)。在普通加工成型的降溫過(guò)程中,適合結(jié)晶的溫度窗口非常小,使得最終產(chǎn)品的結(jié)晶度小,熱變形溫度低。因此,對(duì) PLA材料進(jìn)行成核、熱處理、交聯(lián)等改性研究,提高其熱變形溫度,改善耐熱性能,對(duì)拓寬 PLA產(chǎn)品的應(yīng)用范圍具有重要作用。
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