原位聚合改性纳米层状黏土/脂肪族聚酯嵌段共聚物复合材料的制备与性能
来源期刊：材料工程2018年第12期
论文作者：毛龙 刘跃军 姚进 吴慧青 白永康
文章页码：70 - 77
关键词：层状黏土;脂肪族聚酯嵌段共聚物;原位聚合;阻隔性能;力学性能;
摘 要：分别以预聚体聚丁二酸丁二醇酯（PBS）封端羟基引发ε-己内酯（ε-CL）开环聚合得到了脂肪族聚酯三嵌段共聚物（PCL-PBS-PCL）,以纳米层状双羟基金属氧化物（LDHs）表面羟基引发ε-CL原位开环聚合得到了PCL原位聚合接枝改性LDHs（LDHs-g-PCL）,然后再将两者采用溶液浇筑法制备出原位聚合改性纳米层状黏土/脂肪族聚酯嵌段共聚物（LDHs-g-PCL/PCL-PBS-PCL）纳米复合材料,研究了PCL-PBS-PCL和LDHs-g-PCL的化学结构以及所制备出的纳米复合材料的结晶特性、力学性能、阻隔性能等。结果表明,成功制备出LDHs-g-PCL/PCL-PBS-PCL纳米复合材料。随着LDHs-g-PCL的加入,PBS嵌段的结晶受限程度逐渐加强,PCL分子链的结晶却逐渐增多,这导致纳米复合材料的高温熔融峰向低温移动,低温熔融峰向高温移动。当LDHs-g-PCL的质量分数为20%时,纳米复合材料的断裂伸长率达到最大值772%,相比纯的PCL-PBS-PCL提高了35%,而拉伸强度相比纯的PCL-PBS-PCL（25.27 MPa）仅降低6%。当LDHs-g-PCL的质量分数为50%时,纳米复合材料对氧气的渗透性达到最低值,其相比纯的PCL-PBS-PCL降低幅度达到52%。这不仅与层状结构LDHs发挥的阻隔效应（显著延长氧气分子在纳米复合材料的曲折渗透路径）密不可分,还可能与LDHs-g-PCL加入引起的体积效应有关。
毛龙1,2，刘跃军1,2，姚进2，吴慧青1，白永康3
1. 厦门理工学院福建省功能材料及应用重点实验室2. 湖南工业大学先进包装材料与技术湖南省重点实验室3. 西安交通大学高分子化工研究所
摘 要：分别以预聚体聚丁二酸丁二醇酯（PBS）封端羟基引发ε-己内酯（ε-CL）开环聚合得到了脂肪族聚酯三嵌段共聚物（PCL-PBS-PCL）,以纳米层状双羟基金属氧化物（LDHs）表面羟基引发ε-CL原位开环聚合得到了PCL原位聚合接枝改性LDHs（LDHs-g-PCL）,然后再将两者采用溶液浇筑法制备出原位聚合改性纳米层状黏土/脂肪族聚酯嵌段共聚物（LDHs-g-PCL/PCL-PBS-PCL）纳米复合材料,研究了PCL-PBS-PCL和LDHs-g-PCL的化学结构以及所制备出的纳米复合材料的结晶特性、力学性能、阻隔性能等。结果表明,成功制备出LDHs-g-PCL/PCL-PBS-PCL纳米复合材料。随着LDHs-g-PCL的加入,PBS嵌段的结晶受限程度逐渐加强,PCL分子链的结晶却逐渐增多,这导致纳米复合材料的高温熔融峰向低温移动,低温熔融峰向高温移动。当LDHs-g-PCL的质量分数为20%时,纳米复合材料的断裂伸长率达到最大值772%,相比纯的PCL-PBS-PCL提高了35%,而拉伸强度相比纯的PCL-PBS-PCL（25.27 MPa）仅降低6%。当LDHs-g-PCL的质量分数为50%时,纳米复合材料对氧气的渗透性达到最低值,其相比纯的PCL-PBS-PCL降低幅度达到52%。这不仅与层状结构LDHs发挥的阻隔效应（显著延长氧气分子在纳米复合材料的曲折渗透路径）密不可分,还可能与LDHs-g-PCL加入引起的体积效应有关。
关键词：层状黏土;脂肪族聚酯嵌段共聚物;原位聚合;阻隔性能;力学性能;
