由于具有生物可降解性、可熔融加工性和较好的力学性能，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是一种很有前景的环境友好高分子材料。但是，PBS的强度和刚性较低，往往不能满足应用。本工作通过强剪切诱导取向多层次结构和共混强而刚的聚乳酸（PLA）共同提高PBS的力学性能。微焦点二维小角X射线散射、二维宽角X射线衍射，场发射扫描电子显微镜结果表明10 wt% PLA可协同强剪切场诱导PBS多相体系制品从皮到芯层形成取向多层次结构。因此，在流动场下，分散相PLA具有放大局部剪切场作用。拉伸和缺口冲击实验结果表明取向多层次结构与PLA共同作用使PBS/PLA 90/10共混物试样的拉伸强度，拉伸模量和冲击韧性分别提高到49.1 MPa, 634.0 MPa 和28.7 KJ/m2，相比于普通注塑纯PBS的36.4 MPa, 390.2 MPa 和23.3 KJ/m2，提高幅度分别为34.9%, 62.5% 和 23.2%。动态力学分析结果表明PLA的加入不仅提高PBS制品在室温下刚性，而且不牺牲PBS较好的耐热性能。最后，采用二维宽角X射线衍射和二维小角X射线散射研究拉伸测试拉伸断裂样品的内部结构。结果表明在应变过程中，PBS晶体发生了破碎和重结晶，同时产生空穴。与各向同向球晶相比，取向片晶结构不仅能够有效阻止分子链段的滑移而且可以减少空穴的产生，从而承受更大的应力。该工作为PBS及PBS / PLA共混物材料制品高性能化提供理论和技术指导。这篇文章入选了“2018 Journal of Materials Chemistry A HOT Papers”。
 
Xu-Long Xie, Yue Li, Jia-Zhuang Xu, Zheng Yan, Gan-Ji Zhong*, Zhong-Ming Li. Largely enhanced mechanical performance of poly(butylene succinate) multiple system via shear stress-induced orientation of hierarchical structure. J Mater. Chem. A 2018 DOI: 10.1039/C8TA03778G
全文首页链接
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/ta/c8ta03778g#!divAbstract