基于正交实验方法优化PP/PLA复合材料薄膜力学性能研究

姜茜^1,2，裴鑫¹，吴利伟^1,2，林佳弘^1,3，李婷婷^1,2，彭浩凯¹

1. 天津工业大学纺织学院智慧纺织与节能制品创新平台2. 天津工业大学教育部与天津市共建先进复合材料重点实验室3. 逢甲大学纤维与复合材料学系纤维应用与制造实验室

摘 要：随着现代社会对多功能材料需求的增大,针对杂化复合材料的研究也不断深入。为了得到可生物降解的环保型杂化复合材料,本文将传统合成聚合物聚丙烯(Polypropylene,PP)和生物可降解材料聚乳酸(Polylactic acid,PLA)进行熔融共混,并加入马来酸酐(Maleic anhydride,MAH)进行增容,制备出PP/PLA杂化复合材料薄膜。将PP/PLA杂化复合材料薄膜力学性能作为评定标准设计正交实验,影响因素包括混合时间、马来酸酐添加量以及螺杆转速,每个因素设置三个水平。通过方差与极差分析得出马来酸酐添加量为最显著因素,并单独对其进行单因素分析,以确定最佳添加量。最终得出PP/PLA杂化复合材料薄膜最优工艺为混合时间8min,马来酸酐添加量0.8wt%,螺杆转速130r/min,此条件下其拉伸强度与弹性模量分别可达到25.08 MPa和1 288.74MPa,比未添加马来酸酐时分别提升了100%和140%。

关键词：PP/PLA杂化复合材料;马来酸酐;熔融共混;正交实验;力学性能;