Page 180 - 《精细化工》2022年第3期
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·602· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
从而使体系的熵减小，故样品 3 较样品 1 的 T g 提高 K-ADR 可提升滑石粉和 PBAT 之间的相容性。
最为明显。样品 4 的内耗峰 T g =–16.1 ℃，与样品 2 2.2.3 PBAT复合材料冲击断面SEM和元素分布表征
相比，其 T g 略微降低，说明 KH550 可以在一定程 样品 1~5 的冲击断面 SEM 图如图 7 所示。
度上改善滑石粉和 PBAT 的界面问题，降低体系的
空间位阻。样品 5 的内耗峰 T g =–13.6 ℃，比样品 2
的 T g 升高了 2.9 ℃，和样品 3 的 T g 升高原理相同，
K-ADR 存在的大量环氧基与 PBAT 反应导致 T g 升
高；其 T g 比样品 3 的低了 3.2 ℃，一方面是添加了
K-ADR的样品 5 中环氧基团的相对含量低于样品 3，
另一方面 K-ADR 中的硅烷成分可以改善 PBAT 和滑
石粉间的相容性。因此，K-ADR 可以在提高 PBAT
交联度的同时改善 PBAT 和滑石粉之间的相容性，
K-ADR 的加入极大程度上改善了 PBAT/滑石粉体系
的可加工性能 [23] 。
2.2.2 PBAT 复合材料力学性能
PBAT 复合材料的力学性能测试如图 6 所示。
a—样品 1；b—样品 2；c—样品 3；d—样品 4；e—样品 5
图 7 PBAT 复合材料冲击断面 SEM 图
Fig. 7 SEM images of impact section of PBAT composites
从图 7a 可以看出，纯 PBAT 的冲击断面表面光
图 6 样品的力学性能 滑，且断面整齐，趋向于脆性断裂，材料自身性能
Fig. 6 Mechanical properties of samples
表现为强度差。从图 7b 可以发现，样品 2 的冲击断
由图 6 可知，PBAT 复合材料的拉伸强度、冲 面表面有块状材料填充但不均匀、断口相对平整，
击强度和弯曲模量表现出相同的变化趋势。复合材 这是因为，滑石粉和 PBAT 间存在明显界面，尽管
料与 PBAT（样品 1）对比，复合材料的冲击强度、 滑石粉能够填充 PBAT，但滑石粉团聚严重，从而
拉伸强度和弯曲模量均有所变化。对比样品 4 与样 产生新的缺陷，材料也趋向于脆性断裂，与 PBAT
品 2 可知，KH550 对滑石粉能够起到一定的表面修 的力学性能相比，其拉伸强度下降。在图 7c 中，样
饰作用，使滑石粉与 PBAT 之间的界面问题得到改 品 3 断口表面分布着不均匀的大小不一的窝状结
善，表现为力学性能提升。样品 3 相对于样品 2， 构，趋向于韧性断裂，表明 PBAT 与滑石粉之间的
强度得到改善，ADR4370S 作为扩链剂使 PBAT 的 界面问题得到一定改善，但并未良好浸润，说明了
交联网络更加密集，这一发现已被证实 [22] 。通过测 ADR4370S 只起到了原位增容的作用，包裹滑石粉
试发现，样品 5 有最大的拉伸强度、冲击强度和弯曲 起到部分增强的作用，不能作为增容剂解决滑石粉
2
模量，分别为 19.11 MPa、67.68 kJ/m 和 378.36 MPa， 在 PBAT 中的分散问题。与样品 2 相比，样品 3 的
比样品 2 分别提高了 20.9%、9.9%和 58.0%，比纯 拉伸性能上升，在添加了质量分数为 40%滑石粉的
PBAT 滑石 粉体系分别提高了 5.3%、 110.7%和 情况下，接近 PBAT 的拉伸性能。从图 7d 可见，样
品 4 冲击断面比样品 3 的窝状结构相对均匀，说明
346.7%，而文献[16]添加扩链剂后的 PBAT/CaCO 3
体系的拉伸强度为纯样的 79.59%，本研究制备的 KH550 的引入使滑石粉在 PBAT 中的分散程度得到
PBAT 复合材料性能较其有明显提升。这主要归因 改善，但其力学性能与样品 2 相比提升不大。当加
于 K-ADR 相容剂的加入使无机补强填料滑石粉在 入 K-ADR 后，样品 5 断口粗糙，表现为明显的韧性
有机 PBAT 基体中得到均匀分散，且 K-ADR 中硅烷 断裂，而且表面分布着大量细小窝状结构，说明滑
与滑石粉之间的次价键作用以及 K-ADR 对 PBAT 的 石粉在该体系中分散得更好，与 PBAT 界面相容性
扩链作用使复合体系中交联点增加。合成的相容剂 更好，因而该样品比其他样品有更好的力学性能。
