Improvement of melt viscosity and compatibility of polyglycolic acid (PGA)/polylactic acid (PLA) blend via reactive blending with bifunctional and multifunctional hybrid chain extender

材料科学 聚乳酸 反应挤出 结晶度 极限抗拉强度 热稳定性 双功能 扩展器 增容 高分子化学 复合材料 化学工程 挤压 聚合物混合物 聚氨酯 化学 聚合物 有机化学 共聚物 工程类 催化作用
作者
D. Liu,Qing Xie,Ziwei Liu,Chen Ju,Xiaoxuan Zou,Bo Jing
出处
期刊:Journal of Applied Polymer Science [Wiley]
卷期号:140 (40): 1-11 被引量:13
标识
DOI:10.1002/app.54501
摘要

Abstract The low melt viscosity and melt strength of polyglycolic acid (PGA) severely limit its application. In this work, high melt viscosity PGA/PLA blends are prepared by reactive extrusion of bifunctional isocyanate (HDI) and multifunctional epoxy oligomer (ADR) as chain extenders. The use of hybrid chain extender (hCE) containing 2 wt% HDI and 1 wt% ADR results in a long chain branched/cross‐linked structure, thus increasing melt viscosity more effectively than HDI or ADR alone. The complex viscosity, storage modulus and loss modulus of the PGA/PLA/hCE blends are significantly higher than those of the PGA/hCE. The 60PGA/40PLA/hCE has the highest complex viscosity of 72,115 Pa s, which is 69 times of that of PGA/hCE. The modification of hCE significantly improved the mechanical performance of PGA/PLA blend, with the 60PGA/40PLA/hCE having the highest tensile strength and flexural strength. The crystallization temperature and crystallinity of the PGA component in the PGA/PLA/hCE blend are significantly reduced in comparison to that of the PGA/hCE. The PGA/PLA/hCE has the best thermal stability, with the T −5% of 355.3°C, almost 45°C higher than pure PGA. The SEM results show that the adding of hCE decreased the domain size of the PLA dispersed phase in PGA/PLA blend, due to the in situ compatibilization.
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