纳米TiO₂增强PLA/PHBV复合材料的制备及性能研究

摘要

利用熔融共混法制备纳米TiO₂增强的聚乳酸/聚（3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯）(PLA/PHBV)复合材料，并系统研究其热性能、力学性能及微观结构形貌。结果表明：随着PHBV含量的增加，复合材料的断裂伸长率先增大后减小，当PHBV质量分数为30%时，断裂伸长率达到最大值108.7%。随着纳米TiO₂含量的增加，复合材料的断裂伸长率逐渐下降，但仍均高于纯PLA；拉伸强度先增大后减小，当纳米TiO₂质量分数为5%时，拉伸强度达到最大值29.03 MPa。通过调节PHBV和纳米TiO₂的添加比例可同时实现复合材料的增韧和增强。X射线衍射仪（XRD）和差示扫描热量仪（DSC）测试结果表明，随着纳米TiO₂含量的增加，PLA的结晶度呈现先升高后降低的趋势，说明纳米TiO₂起到成核剂的作用，优化了结晶结构。热重分析仪（TG）测试结果表明，纳米TiO₂的加入提高了复合材料的外延起始温度，随着纳米TiO₂含量的增加，该温度呈现先升后降的趋势，复合材料的热稳定性得到改善。

关键词

聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯) / 聚乳酸 / 复合材料 / 力学性能 / 热学性能 / 微观形貌