PLA/ZnO纳米复合材料结构与性能的研究

丛飞; 张雨; 张立武; 迟卫瀚; 王元霞; 李先亮; 宋立新

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.06.019

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (06) : 99 -105. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.06.019

生物与降解材料

PLA/ZnO纳米复合材料结构与性能的研究

丛飞 ¹^,² ,
张雨 ¹^,² ,
张立武 ³ ,
迟卫瀚 ¹^,² ,
王元霞 ¹^,² ,
李先亮 ¹^,² ,
宋立新 ¹^,²^,^*

作者信息 +

Study on Structure and Performance of PLA/ZnO Nanocomposites

Fei CONG ¹^,² ,
Yu ZHANG ¹^,² ,
Li-wu ZHANG ³ ,
Wei-han CHI ¹^,² ,
Yuan-xia WANG ¹^,² ,
Xian-liang LI ¹^,² ,
Li-xin SONG ¹^,²^,^*

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摘要

将疏水性纳米ZnO（s）和纯纳米ZnO（u）分别与聚乳酸（PLA）通过双螺杆挤出机进行熔融共混，获得PLA/ZnO纳米复合材料，探究纳米ZnO的表面活性及添加量变化对PLA/ZnO纳米复合材料性能的影响。结果表明：由表面处理的纳米ZnO（s）制备的PLA/ZnO（s）纳米复合材料的综合性能优于PLA/ZnO（u）纳米复合材料。纳米ZnO在高温条件下对PLA分子链热降解有催化作用，当纳米ZnO添加量不断升高时，PLA/ZnO（s）和PLA/ZnO（u）纳米复合材料的结晶能力、力学性能均不断下降。表面处理的纳米ZnO（s）会抑制其在高温下对PLA分子链的解聚反应以及分子间酯交换反应的发生。当纳米ZnO添加量相同时，PLA/ZnO（s）纳米复合材料具有更高的结晶能力、更优异的力学性能。当纳米ZnO的添加量为1份时，PLA/ZnO（s）-1纳米复合材料的冲击强度达到5 533.8 J/m²，拉伸强度达到64.0 MPa，高于PLA/ZnO（u）-1纳米复合材料的冲击强度（4 711.0 J/m²）和拉伸强度（58.1 MPa）。