摘要: | 本論文旨在利用雙螺桿壓出機擠壓法製備熱塑性聚乳酸(PLA)/聚乙二醇(PEG)之摻合物,並檢測其形態學、物理性質、熱性質、機械性質、動態與靜態力學性能。
本實驗使用聚乳酸添加聚乙二醇製備不同分子量2000、4000、6000依重量百分比(100:0)、(90:10)、(85:15)、(80:20)、(0:100)之摻合物來改善PLA的脆性。探討不同比例的聚乳酸與聚乙二醇的形態學(FTIR、SEM、RAMAN、XRD)、物理性質(密度)、熱性質(DSC、TGA、TMA、MI、HDT)、機械性質(硬度、耐衝擊測試、抗張測試、抗折測試)以及動態熱機械性質(DMA)對聚乳酸之性能及影響差異程度。
實驗結果得知,形態學經由FTIR發現紅外光可以觀察PLA及PEG兩者的特徵峰,因為PEG有PLA沒有的特徵峰,所以添加越多PEG使其特徵峰更明顯。X光照射的XRD會發現摻合物隨著PEG的含量增加,使特徵峰有稍許的上升。由SEM可觀察不同分子量隨著分子量越大,孔洞越多,摻合物的相容性變差。另外,隨著PEG添加量增加,試片斷裂表面逐漸片狀平滑,達到增韌的效果,原因為PEG具有極佳的柔韌性。物理性質的測試,PLA會因為PEG增加使密度下降。在熱性質,PEG的添加使耐熱性質下降,以及在DSC結果中,結晶度也有提升,熔融指數隨PEG的分子量及添加量增加,開始下降。在機械性質測試中,PEG的添加使硬度下降,耐衝擊強度上升,在抗張及抗折測試中,添加PEG,其強度與模數皆有下降的趨勢。在DMA試驗中,隨著PEG的含量增加,複合材料越來越軟,導致曲線下移,而Tg點則隨著PEG的含量增加,會越來越低。
簡單實用的塑化改性方法拓寬了PLA的應用領域,塑化後的PLA薄膜在包裝材料、生物降解農用薄膜和醫療器械等領域具有潛在的應用前景。 |