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《工程塑料应用》 2021年第10期
DOI:10.3969/j.issn.1001-3539.2021.10.004
PLA/硫酸钙晶须复合材料制备及其性能
高金玲1,李媛1,储则中3,吴丽旋2,马航飞2,成裕强2,陈金伟2
1.武汉华夏理工学院智能制造学院,武汉 430223; 2.广东轻工职业技术学院轻化工技术学院,广州 510300; 3.广东省石油化工职业技术学校,广东佛山 528225 
Preparation and Properties of PLA/Phosphogypsum Whisker Composites
Gao Jinling1, Li Yuan1, Chu Zezhong3, Wu Lixuan2, Ma Hangfei2, Cheng Yuqiang2, Chen Jinwei2
1. Technology School of Intelligent Manufacturing of Wuhan Huaxia University, Wuhan 430223, China; 2. School of Light Chemical Technology of Guangdong Industry Polytechnic, Guangzhou 510300, China; 3. Guangdong Petrochemical Vocational and Technical School, Foshan 528225, China 
摘要:采用常压酸化法从废弃磷石膏中制备出硫酸钙晶须(CSW),利用硅烷偶联剂有机改性CSW (m-CSW),改善其表面的亲水疏油特性。通过熔融共混法制备了不同m-CSW含量的PLA/m-CSW复合材料,研究了m-CSW含量对PLA/m-CSW复合材料微观结构、热性能、动态力学性能以及静态力学性能的影响。结果表明,当m-CSW质量分数为5%时,m-CSW在聚合物基体中分散较好,与基体之间的粘结性较强。m-CSW能够有效促进PLA的结晶能力,提高PLA/m-CSW复合材料的熔点和结晶度。热分解温度随着m-CSW含量的增加而升高,当m-CSW质量分数为15%时,达到最大值350.8℃。维卡软化温度随着m-CSW含量的增加而单调升高,最高达到59.0℃。m-CSW能够提高PLA/m-CSW复合材料的刚性,同时提高复合材料的玻璃化转变温度。拉伸强度和缺口冲击强度都随着m-CSW含量的增加出现先增加后降低的变化趋势,当m-CSW质量分数为5%时,拉伸强度和缺口冲击强度分别达到71.0 MPa和3.31 kJ/m2。 
Abstract:Calcium sulfate whisker (CSW) were prepared from waste phosphogypsum by atmospheric acidification method, and the surface of CSW was organically modified (m-CSW) by silane coupling agent KH550 to improve the hydrophilic and lipophobic properties. PLA/m-CSW composites with different m-CSW contents were prepared by the melt blending method, and the effect of m-CSW content on the microstructure, thermal properties, dynamic mechanical properties and mechanical properties of PLA/m-CSW composites were investigated. The results show that, m-CSW is better dispersed in the polymer matrix and has stronger adhesion with the matrix when the m-CSW content is 5%. m-CSW can effectively promote the crystallization ability of PLA and improve the melting point and crystallinity of PLA/m-CSW composites. The thermal decomposition temperature increases with the increase of m-CSW content. When the m-CSW content is 15%, the thermal decomposition temperature reaches the peak of 350.8℃, meanwhile, the Vicat softening temperature increases monotonically with increasing m-CSW content, reaching a maximum of 59.0℃. m-CSW can improve the stiffness and glass transition temperature of PLA/m-CSW composites. Both tensile strength and notch impact strength show a trend of increasing first and then decreasing with the increase of CSW addition, when the m-CSW content is 5%, the tensile strength and notch impact strength reach 71.0 MPa and 3.31 kJ/m2, respectively. 
关键词:聚乳酸;硫酸钙晶须;硅烷偶联剂;微观结构;性能 
Keywords:polylactic acid; calcium sulfate whisker; silane coupling agent; microstructure; property 
基金:2019年福建工程学院重点科研创新平台开放基金项目(KF-C19004),2019年度广东省普通高校特色创新类项目(2019GKTSCX014), 2021年度广州市基础研究计划基础与应用基础研究项目(2021-55),2020年广东轻工职业技术学院2020年度大学生科研项目 (2020-12,2020-18) 
本文引用格式:
高金玲,李媛,储则中,等. PLA/硫酸钙晶须复合材料制备及其性能[J].工程塑料应用,2021,49(10):17-23.
Gao Jinling,Li Yuan,Chu Zezhong,et al. Preparation and properties of PLA /phosphogypsum whisker composites[J]. Engineering Plastics Application,2021,49(10 ):17-23. 

原文:
 
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