Page 156 - 《精细化工》2023年第8期

·1770· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

VMT/PBAT/SMA 复合薄膜中相容剂 SMA 与 PBAT
[8]
产生交联网状结构所致 ，说明相容剂 SMA 的添加
使 VMT 与 PBAT 的相容性增加。VMT/PBAT 和
VMT/PBAT/SMA 复合薄膜中，当 VMT 添加量为
15%时，VMT 开始出现团聚现象，并且 VMT/PBAT
复合薄膜断面出现明显孔隙。这是由于团聚导致
VMT 黏土片的不均匀分布，致使有机黏土和聚合物
在固化过程中的收缩应力不同，因此在表面上观察
到大孔隙。VMT 的团聚和孔隙的出现也会导致拉伸
强度和断裂伸长率降低 [4, 9] 。
2.2 热降解性能分析
纯 PBAT 薄膜和两种复合薄膜的 TG 与 DTG 曲
线和数据如图 3 和表 1 所示。由图 3 和表 1 可知，
随着 VMT 含量的增加，复合薄膜的残炭量增加。
从 TG 曲线可以看出，复合薄膜的初始分解温度
（T 5% ）均低于纯 PBAT 薄膜的初始分解温度，与纯
PBAT 薄膜相比，VMT/PBAT 复合薄膜的初始分解
温度降低约 13 ℃，而 VMT/PBAT/SMA 复合薄膜初
始分解温度的降幅随 VMT 含量的增加而增大。当
VMT 含量分别为 5%和 20%时，VMT/PBAT/SMA
复合薄膜初始分解温度的降幅分别为 1.2 和 17.1 ℃，
说明 VMT 的添加使复合薄膜的热稳定性降低，热
稳定性降低与 VMT 中存在的结晶水和游离阳离子
的不稳定性有关 [10] 。VMT/PBAT/SMA 复合薄膜的
初始分解温度比 VMT/PBAT 复合薄膜高。当复合薄
膜质量损失 50%时，VMT 含量的变化对分解 50%
时的温度（T 50% ）影响较小，而且与 VMT/PBAT 薄

膜相比，相容剂 SMA 的添加使 VMT/PBAT/SMA 复 图 3 纯 PBAT、VMT/PBAT 复合薄膜及 VMT/PBAT/
合薄膜的 T 50% 变大，与纯 PBAT 薄膜的 T 50% 差值变 SMA 复合薄膜的 TG（a、c）和 DTG（b、d）曲线
小。从 DTG 曲线可以看出，与纯 PBAT 薄膜相比， Fig. 3 TG (a, c) and DTG (b, d) curves of pure PBAT,
VMT/PBAT 复合薄膜最大分解速率处对应的温度 VMT/PBAT composite films and
VMT/PBAT/SMA composite films
（T DTG peak ）向低温的偏移程度比 VMT/PBAT/SMA
表 1 纯 PBAT、VMT/PBAT 及 VMT/PBAT/SMA 复合薄
复合薄膜 T DTG peak 向低温的偏移程度更大。这些结
膜的 TG 和 DTG 数据
果表明，VMT 的添加使 VMT/PBAT 薄膜的热稳定 Table 1 TG and DTG data of pure PBAT, VMT/PBAT and
性降低，相容剂 SMA 的加入提高了 VMT 与 PBAT VMT/PBAT/SMA composite films
的相容性，从而提高了 VMT/PBAT/SMA 薄膜的热 T 5%/℃ T 50%/℃ T DTG peak/℃ 残炭量/%
稳定性，复合薄膜的断面微观形貌也证实了这一点。 PBAT 358.0 390.3 392.1 3.0
VMT/PBAT-5% 347.4 381.4 384.4 5.3
VMT/PBAT-10% 345.5 383.0 384.8 11.1
VMT/PBAT-15% 345.3 382.1 383.8 18.6
VMT/PBAT-20% 344.7 382.2 382.5 19.7
VMT/PBAT/SMA-5% 356.8 389.3 390.1 5.7
VMT/PBAT/SMA-10% 352.8 389.5 391.3 11.7
VMT/PBAT/SMA-15% 350.1 387.0 387.6 16.1
VMT/PBAT/SMA-20% 340.9 389.8 391.8 18.0
注：T 5%—质量损失 5%时的温度，又称初始分解温度；
T 50%—质量损失 50%时的温度；T DTG peak—最大热分解速率处对
应的温度。