[00146555]高性能聚乳酸薄膜专用树脂合成与应用开发

1. 开发了不同分子结构的聚乳酸、聚乳酸共聚物,并研究了聚合物链结构（分子量和分布、支化与支化程度等）与熔体强度的关系。 利用高分子化学的方法制备了多臂聚乳酸、支化聚乳酸-蓖麻油基聚氨酯共聚物、聚乳酸-脂肪族共聚物、聚乳酸-脂肪族-芳香族嵌段和无规共聚物、支化大分子增塑剂、大分子扩链剂等组分,有效地改善了聚乳酸树脂的熔体加工性能,提高了热降解性能和制品热封性能,为聚乳酸薄膜专用树脂和成型加工等提供了足够丰富的组合,得到一系列不同规格和性能可控的聚乳酸薄膜树脂。 2. 聚乳酸在熔融加工过程中的热降解控制 提高聚乳酸的热稳定性,控制其热降解,是聚乳酸成型加工的关键科学和技术问题。但是作为一种可降解聚合物材料,加工中的抑制热降解和在环境中的自然降解形成矛盾,因而该问题的解决一直困扰着PLA的熔融加工。我们针对聚乳酸热降解的特点和机理,结合聚乳酸分子结构,以及加工外场的条件,从分子链结构出发,对聚乳酸树脂进行化学封端,同时在加工过程引入高效的扩链剂和偶联剂等热稳定剂,并且对加工的温度和外立场等因素进行分区精确控制,有效地提高了聚乳酸的热降解性能。 3. PLA吹塑成型工艺及成膜过程的温度场及应力场分析和外场作用下的形变演变 薄膜吹塑成型过程受复杂的温度场和应力场条件影响,PLA材料在该温度场和应力场下发生形变而获得薄膜材料,是制备PLA薄膜产品的关键科学问题。薄膜的形变过程伴随温度场和应力场的变化。通过对聚乳酸在不同温度和应变速率下的应力-应变行为及成膜过程中的取向和结晶形态演变规律的研究,建立分区段控制方法,优化聚乳酸的吹膜成型工艺条件,实现聚乳酸薄膜在通用百吨级设备上稳定地吹塑成型,而且可以通过改变各个组分的配比,调控薄膜的力学性能达到不同领域的要求。