基于立构复合晶体对核壳橡胶粒子分布的有效调控实现聚乳酸材料的高性能化
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:51903025
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:E0305.高分子共混与复合材料
- 结题年份:2022
- 批准年份:2019
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2020-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:--
- 关键词:
项目摘要
Core-shell rubbers (CSR) composed of rubbery core and glassy shell has become an attractive choice to improve the toughness of polylactides (PLA) due to their controllable structure and shape, as well as desired interfacial compatibility with PLA. However, a low toughening efficiency of CSR for PLA is usually obtained, which inevitably causes a signifcant deterioration in mechanical strength, modulus, and heat resistance of PLA. In this project, stereocomplex (SC) crystallites are constructed in the blend matrix through melt-mixing poly(L-lactide) (PLLA)/CSR blends with poly(D-lactide) (PDLA). Both of the enhancement effect of SC crystallites on the viscosity of PLLA and the strong volume exclusion effect of SC crystallites on the CSR particles can induce the organization of the CSR particles into a network-like structure that possesses a high toughening efficiency within the matrix, finally endowing PLLA/CSR blends with good stiffness-toughness balance and super heat resistance. The microstructure of SC crystallites formed in the blend matrix will be tailored by controlling the PDLA properties. The synergistic effect of blend viscosity ratio and volume exclusion intensity, dominated by adjusting the microstructure of SC crystallites, on the fomation of CSR network-like structrure will be illustrated, and a mechnism model for the fomation of CSR network-like structrure induced by SC crystallites will be established. Through the qualitative and quantitative analysis of the mophology of CSR network-like structrure as well as the effect of the mophology parametters on the blend performance, the relationship of SC crystallites, CSR network-like structrure, and blend performance will be set up. The completion of this project will provide a promising and industrially meaningful route to develop high performanced PLLA-based materials with the aid of SC crystallites.
由橡胶核和塑料壳构成的核壳橡胶因具有结构形态可控、与聚乳酸(PLA)相容性好等优点而成为改善PLA韧性的重要增韧改性剂。但核壳橡胶增韧效率低,易导致PLA强度、模量、耐热等性能的下降。本项目通过将左旋聚乳酸(PLLA)/核壳橡胶共混物与右旋聚乳酸(PDLA)进行熔融共混,利用基体中原位形成的立构复合(SC)晶体对基体粘度的调节作用以及对核壳橡胶的体积排斥作用,促使核壳橡胶形成具有高增韧效率的类网络结构,从而实现共混物的刚韧平衡与高耐热。研究从调控SC晶体的物理结构入手,通过系统分析SC晶体调控的体系粘度比、体积排斥作用强度对类网络结构形成的影响,阐明二者的协同作用机制,建立SC晶体诱导核壳橡胶形成类网络结构的机理模型;定量表征核壳橡胶类网络结构的形态并分析其对共混物性能的影响,建立SC晶体-类网络结构形态-性能之间的关系,为基于SC晶体调控核壳橡胶粒子分布制备高性能PLLA材料提供新思路。
结项摘要
由橡胶核和塑料壳构成的核壳橡胶(CSR)因具有结构形态可控、与聚乳酸(PLA)相容性好等优点而成为改善PLA韧性的重要增韧改性剂。但CSR粒子增韧效率低,易导致PLA强度、模量、耐热等性能的下降。本项目通过将左旋聚乳酸(PLLA)/CSR共混物与右旋聚乳酸(PDLA)进行熔融共混,利用PLLA基体中原位形成的立构复合(SC)晶体促使CSR粒子形成具有高增韧效率的类网络结构,从而同步实现了PLLA/PDLA/CSR共混物的刚韧平衡与高耐热。主要研究内容包括:(1)合成了一系列不同结构的PDLA,探索了PDLA的含量、分子量、光学纯度、分子链拓扑结构等参数对PLLA/PDLA/CSR共混物中SC晶体微观结构的影响;(2)系统研究了SC晶体微观结构对共混物体系熔体粘度比、对CSR粒子产生的体积排斥作用强度的影响,并详细分析了二者对CSR类网络结构的形成及形态变化的影响规律,阐明了SC晶体诱导CSR粒子形成类网络结构的机理,初步实现了CSR类网络结构的可控制备;(3)揭示了CSR类网络结构形态对共混物冲击韧性、强度与模量、耐热性的影响规律,分析了CSR类网络结构的增韧机理,有效建立了SC晶体结构-CSR类网络结构形态-共混物性能三者之间的关系;(4)在此基础上,探索了新型酰胺类成核剂对SC晶体微观结构的调控作用,还探讨了SC晶体以及功能性纳米粒子调控CSR粒子分布技术在制备具有优异透明性、力学以及功能性PLA材料中的应用。这些研究工作可为通过调控CSR粒子的分布行为制备高性能PLA共混/复合材料提供新思路以及理论指导,有利于大大拓展PLA材料的应用范围,因而具有重要的理论研究价值和应用价值。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
A novel aryl hydrazide nucleator to effectively promote stereocomplex crystallization in high-molecular-weight poly(L-lactide)/poly (D-lactide) blends
一种新型芳基酰肼成核剂,可有效促进高分子量聚(L-丙交酯)/聚(D-丙交酯)共混物中的立体络合物结晶
- DOI:10.1016/j.polymer.2020.122873
- 发表时间:2020-12-01
- 期刊:POLYMER
- 影响因子:4.6
- 作者:Liu, Huili;Zhou, Wei;Chen, Jianyang
- 通讯作者:Chen, Jianyang
Simultaneously Toughening and Reinforcing Polylactide by Regulating the Distribution ofCore–Shell Rubber Particles with Carbon Black
炭黑调节核壳橡胶粒子分布同时增韧补强聚丙交酯
- DOI:--
- 发表时间:2022
- 期刊:MACROMOLECULAR MATERIALS AND ENGINEERING
- 影响因子:3.9
- 作者:Huili Liu;Yanan Yan;Jiaming Cai;Dongyu Bai;Song Liu;Jianchuan Wang;Guangyong Gao
- 通讯作者:Guangyong Gao
Stereocomplex Crystallization Induced Significant Improvement in Transparency and Stiffness-Toughness Performance of Core-Shell Rubber Nanoparticles Toughened Poly(l-lactide) Blends
立体络合物结晶导致核壳橡胶纳米粒子增韧聚(l-丙交酯)共混物的透明度和刚度-韧性性能显着改善
- DOI:10.1002/mame.202100021
- 发表时间:2021-02-22
- 期刊:MACROMOLECULAR MATERIALS AND ENGINEERING
- 影响因子:3.9
- 作者:Liu, Huili;Bai, Dongyu;Fu, Qiang
- 通讯作者:Fu, Qiang
Toward ultra-tough and heat-resistant biodegradable polylactide/core-shell rubber blends by regulating the distribution of rubber particles with stereocomplex crystallites
通过立体复合微晶调节橡胶颗粒的分布,开发超坚韧、耐热、可生物降解的聚丙交酯/核壳橡胶共混物
- DOI:10.1016/j.ijbiomac.2023.123422
- 发表时间:2023
- 期刊:International Journal of Biological Macromolecules
- 影响因子:8.2
- 作者:Huili Liu;Yaling Zhao;Yushan Zheng;Jianyang Chen;Jianchuan Wang;Guangyong Gao;Dongyu Bai
- 通讯作者:Dongyu Bai
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
核糖体失活蛋白抗血液病肿瘤的研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:海峡药学
- 影响因子:--
- 作者:谢捷明;刘慧丽;刘庭波
- 通讯作者:刘庭波
高寒草甸牧草常规营养成分与总能预测模型的建立
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:西北农业学报
- 影响因子:--
- 作者:韩小东;刘慧丽;郝力壮;刘书杰;王迅
- 通讯作者:王迅
客户购买记录可以预测客户评论行为吗?
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:情报杂志
- 影响因子:--
- 作者:刘慧丽;赵萌;齐佳音
- 通讯作者:齐佳音
江西柘林湖富营养化现状与藻类时空分布特征
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:湖泊科学
- 影响因子:--
- 作者:戴国飞;刘慧丽;张伟;廖兵;钟家有;陈宏文
- 通讯作者:陈宏文
微博局部世界演化模型探究
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:现代图书情报技术 (CSSCI)
- 影响因子:--
- 作者:何玉梅;齐佳音;刘慧丽
- 通讯作者:刘慧丽
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}