随着全世界对可持续发展的不断重视,环境友好型高分子材料及制品的开发和应用已成为重要任务。作为一种新兴的可家庭堆肥的环境友好材料,聚乙醇酸(PGA)因其优秀的机械强度、耐热性以及卓越的气体阻隔性能日益受到关注。然而,PGA固有的脆性和较差的熔体强度严重限制了其加工性和应用的可能性。
本研究团队设计了一种两步反应性熔融混合的方法并使用了一种环氧化共聚物EMAG作增容剂,成功制备了具有高韧性和熔体强度的PGA/PBAT共混物。这种方法可以原位形成选择性地定位于PGA和PBAT之间的界面的接枝共聚物,有效地改善界面粘性和兼容性。含有1wt % EMAG的PGA/(PBAT/EMAG)共混物分别表现出较高的断裂伸长率(45 ± 4 %)和缺口冲击强度(14.4 ± 1.6 kJ/m2),比PGA高出约1100%和410%。同时,与PGA相比,PGA/(PBAT/EMAG)混合物在50.1Hz下的粘度和储存模量分别提高了130%和230%。这项工作为制造具有良好韧性和熔体强度的PGA基共混物提供了一条便捷的途径,也为PGA材料的应用开辟了新的可能性。相关成果以标题为“Superior Toughened Bio-compostable Poly(glycolic acid)-based Blends with Enhanced Melt Strength via Selective Interfacial Localization of In-Situ Grafted Copolymers”发表于国际期刊Polymer上。
江南大学化学与材料工程学院博士研究生钮德宇为该论文的第一作者,江南大学马丕明教授为该论文的通讯作者。该项成果得到了国家自然科学基金(51873082, 52073123),江苏省杰出青年自然科学基金(BK20200027)和江苏省研究生研究与实践创新计划(KYCX21-2009)的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.124269