Page 212 - 《精细化工》2023年第3期
P. 212
·668· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
可以看到，在 δ 1.59 和 δ 5.17 处有两个强烈的
信号峰，该信号峰分别对应于 PLA 上甲基与亚甲基
上的氢的化学位移峰 [23] 。而在 δ 5.54 与 δ 6.09 处没
有观察到 GMA 中碳碳双键上氢的信号峰，表明接枝
物中未残留 GMA 碳碳双键。在 δ 1.8~ δ 4.6 之间出现
一系列微弱的信号峰，对应于 GMA 中环氧基团以
及亚甲基上的质子峰，表明 GMA 成功接枝到 PLA
上 [23] 。
作为反应型相容剂，PLA-g-GMA 在 PBAT/PLA
共混物中的作用机理如图 3 所示 [23] 。可以看到，
GMA 上的环氧基团可以分别与 PBAT 与 PLA 上的
羧基进行反应，从而形成分子链之间的连接，改善
两者相容性。因此，接枝物中 GMA 的接枝率是决
定该相容剂作用效果的重要因素。
PLA-g-GMA 接枝率可采用核磁法计算得到。该
方法通过对接枝物进行核磁共振氢谱测定，并对其
中 PLA 特征峰以及 GMA 特征峰峰面积进行积分，
接枝率（G，%）则为 GMA 特征峰与 PLA 特征峰
峰面积积分的百分比 [23] 。该法操作简单，只需要对
接枝物进行提纯去除未反应的 GMA 即可。由 GMA
特征峰（δ 2.70）和 PLA 亚甲基峰（δ 5.17）峰面积
积分计算得到不同 PLA-g-GMA 样品的接枝率，结
果如表 4 所示。随着 GMA 质量分数的增加，接枝
率提高，当 GMA 质量分数为 20%时，接枝率可达
6.44%。当 GMA 质量分数进一步提高时，配方中
PLA 质量分数会同时下降，GMA 不能完全包覆在
1
图 2 GMA（a）、PLA（b）、PLA-g-GMA（c）的 HNMR PLA 上，混合过程不稳定，且 GMA 质量分数继续
谱图 提高后接枝率提高程度不大，因此，未继续探究
1
Fig. 2 HNMR spectra of GMA (a), PLA (b) and PLA-
g-GMA (c) GMA 质量分数更高的情况。
图 3 PLA-g-GMA 在 PBAT/PLA 共混物中的作用机理
Fig. 3 Reaction mechanism of PLA-g-GMA in PBAT/PLA blends
2.3 共混物结晶性能 对应于 PLA （熔 点 T m,PLA=173.8 ℃）和 PBAT
共混物在升温过程中的 DSC 曲线如图 4a 所示。 （T m,PBAT=119.2 ℃）。两个熔融峰前面的结晶峰
当 PBAT 与 PLA 以 m(PBAT)∶m(PLA)=8∶2 的比例 （T cc1 、T cc2 ），都属于 PLA 的冷结晶峰 [24] 。由于在
混合，BA0 共混物表现出两个独立的熔融峰，分别 降温过程中形成的 PLA 结晶不完善，在升温过程中，
