溶液插层法制备聚乳酸/氧化锌柱撑皂石纳米复合材料及性能表征

摘要

通过微波水解法制备了氧化锌(ZnO)柱撑皂石,并以其为助剂,利用溶液插层法制备了聚乳酸(PLA)/ZnO柱撑皂石纳米复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对ZnO柱撑皂石及PLA/ZnO柱撑皂石纳米复合材料的结构进行了表征,并对其力学性能和热稳定性能进行了测试。微观结构分析表明,ZnO柱撑皂石呈剥离状,并均匀分散在PLA基质中。力学性能研究表明,加入PLA基质质量0.3%的ZnO柱撑皂石有助于改善PLA复合材料的拉伸强度。DSC结果显示,加入ZnO柱撑皂石后,PLA的结晶度从21.2%增加到40.9%,说明纳米ZnO柱撑皂石可以消除PLA复合材料冷结晶,有助于提高PLA复合材料的结晶度,与XRD分析相吻合;热重分析显示,加入ZnO柱撑皂石后,PLA复合材料的热分解温度从353.3℃升高到360.35℃,表明ZnO柱撑皂石可以提高PLA复合材料的热稳定性。