增强增韧聚乳酸纤维的制备及其性能

为增强增韧聚乳酸纤维,采用聚酰胺（PA）与聚乳酸（PLA）制备了PLA/PA 共混纤维,并对其热学性能、结晶、热稳定性、PA 的分散性以及PLA/PA共混纤维的力学性能进行了研究。研究结果表明：PA的加入对PLA 的玻璃化转变温度及熔融温度没有显著影响,但改善了PLA的结晶行为,结晶度提高了51.6%;PLA 热稳定性随着PA 含量的增加而提高;PA在PLA 中分散均匀;随着牵伸倍数的增加,PLA/PA 共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善,当牵伸倍数从1.5增加到3.0 时,取向度提高了30.88%,同时纤维的断裂强度提高了48.58%;当ＰＡ 质量分数为1%和20%时,PA/PLA共混纤维的断裂强度分别提高了8.6%和25%,断裂伸长率分别提高了10.9%和55.9%。     

聚乳酸/芦荟苷共混纤维的制备及其性能测试

以聚乳酸(PLA)为基体,选择芦荟苷(LHG)作为天然抗菌活性成分,通过熔融共混制得PLA/LHG共混切片。以共混切片为原料进行熔融纺丝制得PLA/LHG共混纤维,对其微观形貌、力学性能和抑菌性能等进行检测分析。试验结果表明：LHG会使PLA更难结晶;除LHG质量分数为2.0%的共混纤维外,PLA/LHG共混纤维的力学性能均优于纯PLA纤维,当LHG质量分数为0.5%时,共混纤维的强度最高,为391 MPa,较纯PLA纤维大42 MPa;但随着LHG质量分数的增加,共混纤维的力学性能逐渐降低;PLA/LHG纤维具有较好的抗菌性能,当LHG质量分数为2%时,共混纤维对大肠埃希菌和金黄葡萄球菌的抑菌率分别为80.2%和84.4%。     

熔喷用麦饭石/聚乳酸共混材料的制备及其性能

为了探究熔喷用麦饭石/聚乳酸共混材料的结构与可加工性，采用三乙氧基甲基硅烷(Methyltriethoxysilane, MTES)对麦饭石(Medical stone, MS)进行表面改性，并以改性麦饭石(MTES-MS)为填料，以聚乳酸(Polylactic acid, PLA)为基体，通过熔融共混工艺制备出不同质量比的MTES-MS/PLA共混材料。通过对共混材料的截面形态、结晶结构、热稳定性和力学性能等进行表征和分析。结果表明：MTES-MS与PLA基体有良好的界面相容性；MTES-MS的加入对PLA的玻璃化转变温度和结晶结构的影响不大，但会使其结晶度和热稳定性有所上升；随着MTES-MS质量分数的增加，在同一温度下，共混材料的熔体流动速率(Melt flow rate, MFR)随之降低，流动性变差，但仍满足熔喷可纺性的要求；而MTES-MS/PLA共混材料的纵向拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小，当MTES-MS的质量分数为7%时，共混材料的力学性能较优，相比于纯PLA,共混材料的纵向拉伸强度提升了76.17%,纵向断裂伸长率提升了70.79%。     

聚乳酸/聚丙烯共混纺粘纤维的制备及其性能

为探寻聚乳酸用量对聚乳酸（PLA）/ 聚丙烯（PP）共混纺粘纤维性能的影响,以PLA和PP为原料,采用实验室纺粘小样机制备了多种混比的PLA/PP共混纺粘纤维。采用扫描电子显微镜、电子单纤维强力仪、恒温烘箱、接触角测试仪、X射线衍射仪对所得各种纤维的形态特征、力学性能、吸湿性、接触角、结晶度进行测试和分析。结果表明：随着PLA含量的增加,共混纤维的强力下降,断裂伸长增加,但断裂功基本保持不变;随着PLA含量的增加,纤维的回潮率增加,接触角减小,结晶度下降;PLA质量分数为7%的共混纺粘纤维较纯PP纺粘纤维的结晶度下降21%,吸湿性则达到纯PLA, 可在不降低其耐用性的同时,提高其吸湿性能。     

抗菌和防紫外线双效功能聚乳酸/ZnO纤维的制备及其性能

为赋予聚乳酸(PLA)纤维高效的防紫外线性能和抗菌性能,以ZnO为功能粒子,采用熔融共混法制备了不同质量配比的PLA/ZnO共混物,对共混物的形貌结构、热性能、防紫外线性能和抗菌性能进行表征,选用最佳质量配比的共混物进行熔融纺丝制备PLA/ZnO纤维。结果表明:当ZnO母粒质量分数为5％时(ZnO质量分数为0.85％),ZnO粒子在PLA基体中分布均匀,PLA/ZnO共混物热稳定性较好,防紫外线和抗菌性能优异,紫外线防护系数达到663,且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率在99％以上;该比例的共混物具有良好的可纺性,制得的PLA/ZnO纤维的结晶度达30％以上,纤维的强度符合织造要求,制备的PLA/ZnO织物紫外线透过率低于30％,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率也高达99％,且织物水洗10次后抑菌率不变。     

纳米石墨烯/PLA远红外纤维制备及性能研究北大核心

以纳米石墨烯(Gr)与可完全生物降解的聚乳酸(PLA)为原料,通过熔融纺丝技术制备生物远红外纤维。将石墨烯质量分数控制在0.5%～2.0%,通过单因素实验及各种性能测试和表征得出结论:纳米石墨烯/PLA纤维具有远红外功能,与纯聚乳酸纤维的最高温差可达13℃,有良好的蓄热储能效果;加入石墨烯后PLA纤维的力学性能有所下降,但强度仍达到可纺要求;加入石墨烯使纤维初始分解温度由275℃左右升高至300℃左右,PLA纤维的热稳定性提高;综合考虑成本及纤维性能,石墨烯质量分数为1.5%时,纤维热学性能、红外辐射性能、力学性能均处于比较优良的状态。     

纳米石墨烯/PLA远红外纤维制备及性能研究

以纳米石墨烯(Gr)与可完全生物降解的聚乳酸(PLA)为原料,通过熔融纺丝技术制备生物远红外纤维。将石墨烯质量分数控制在0.5%～2.0%,通过单因素实验及各种性能测试和表征得出结论:纳米石墨烯/PLA纤维具有远红外功能,与纯聚乳酸纤维的最高温差可达13℃,有良好的蓄热储能效果;加入石墨烯后PLA纤维的力学性能有所下降,但强度仍达到可纺要求;加入石墨烯使纤维初始分解温度由275℃左右升高至300℃左右,PLA纤维的热稳定性提高;综合考虑成本及纤维性能,石墨烯质量分数为1.5%时,纤维热学性能、红外辐射性能、力学性能均处于比较优良的状态。     

弹性体对棉秆纤维/PLA复合材料的增韧研究

以棉秆纤维为增强材料、聚乳酸(PLA)为基体材料及不同质量分数的聚氨酯热塑性弹性体(TPU)和聚烯烃弹性体(POE)分别为增韧剂,通过熔融共混的方式制备棉秆纤维/PLA复合材料,然后测试复合材料的力学性能,并观察其断裂形貌,探讨弹性体对棉秆纤维/PLA复合材料的力学性能的影响。结果显示,POE的增韧效果优于TPU,当POE的质量分数为8%时,棉秆纤维/PLA复合材料的冲击强度达到0.77 J/cm2、弯曲强度达到114.729 MPa,分别比未添加弹性体时提高250.00%、95.88%。     

聚乳酸/百里酚抗菌纤维的制备与性能

为开发一种绿色环保可降解的抗菌纤维，将具有良好生物可降解性的聚乳酸(PLA)与天然抗菌剂百里酚采用温控共混装置混合均匀后，利用熔融纺丝法制备PLA抗菌纤维。借助扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、 X射线衍射仪、单纤维强力测试仪及综合热分析仪等研究了不同质量分数百里酚对PLA抗菌纤维表观形貌、化学结构、结晶结构、热学以及力学性能的影响，并利用振荡烧瓶法测试纤维的抗菌性能。结果表明：在成纤过程中，百里酚会附着在纤维外表面发挥抗菌作用；随着百里酚质量分数的增加，PLA抗菌纤维的热分解温度和熔融温度逐渐降低，断裂伸长率先增加后缓慢减小，最高可达320.98%,是纯PLA纤维的50～90倍；另外，随着百里酚质量分数的增加，PLA抗菌纤维的结晶度逐渐增大；当百里酚质量分数大于15%时，PLA抗菌纤维的抑菌率达到99.99%以上，可完全抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长。     

碳纤维/聚丙烯/聚乳酸增强复合材料的力学性能

为在不改变碳纤维/聚丙烯(PP)复合材料力学性能前提下,降低复合材料中PP含量以减轻环境降解压力,通过在碳纤维/PP复合材料树脂体系中掺杂可降解的聚乳酸(PLA)形成共混树脂体系,并经热压成型制备碳纤维增强共混树脂复合材料。探究了PLA、PP共混体系质量比对复合材料冲击、弯曲和拉伸性能的影响。结果表明:随着树脂体系中PLA质量分数的增加,复合材料的冲击强度和弯曲强度都呈先降低后升高、再降低的趋势,拉伸强度呈现先升高后降低的趋势;当PLA质量分数为60%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为21.8 kJ/m²和112.5 MPa,拉伸强度为37.2 MPa,复合材料的综合物理力学性能最优,与未添加PLA的复合材料的力学性能相近。     

低聚物含量对聚乳酸熔纺成形工艺的影响

为确定聚乳酸(PLA)中低聚物的成分并研究其含量对PLA熔纺成形工艺的影响,采用在线取样的方法对同批次不同低聚物含量的PLA切片进行了对比分析。通过傅里叶红外光谱仪（FTIR）、核磁共振氢谱仪（1H NMR）、差式扫描量热仪（DSC）、热失重分析仪（TG）和复丝强力仪对PLA切片的化学结构、熔融和结晶行为、热稳定性以及纤维力学性能进行了测试表征。结果表明,PLA中低聚物的成分为丙交酯和低聚合度的PLA;低聚物的存在降低了PLA切片的玻璃化转变温度、熔融峰温度以及结晶度,增加了半结晶时间,但并未改变其成核方式;去除低聚物后PLA的起始分解温度从134.1 ℃提高到320.7 ℃,降解活化能从114.5 kJ/mol提高到354.2 kJ/mol;经热牵伸2.3倍后所得纤维断裂伸长率为17.1%,断裂强度高达4.1 cN/dtex。     

聚乳酸非织造材料的后牵伸辅助熔喷成形工艺及其力学性能

为改善聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料的力学性能,在PLA热力学性能实验分析的基础上,采用后牵伸辅助熔喷成形工艺一步法制备了高结晶度的PLA熔喷非织造材料,并对材料的外观形态、拉伸断裂性能和顶破性能进行分析。结果表明:PLA聚合物的玻璃化转变温度为60.69 ℃,熔点为162.6 ℃,可以很好地用于高牵伸倍率的后牵伸辅助熔喷成形;随着牵伸倍率从1.0增大到3.0,高取向纤维(取向角度≤20°)的数量占比从28%增大至100%,超细纤维(纤维直径≤3 μm)的数量占比从23%增大到67%;同时,材料的结晶度从1.22%增大到37.43%,纵向拉伸断裂强度增大到4.33 N/mm²,顶破强力增大到36.8 N,力学性能有所提升。     

高熔融指数聚乳酸母粒的制备及其熔喷材料的可纺性

为制备综合性能优异的聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料,探究不同熔融指数PLA母粒对其熔喷可纺性的影响。以纺丝级PLA为原料,采用催化降解法分别设计制备了熔融指数为200、400、600、1 000、1 400 g/(10 min)的PLA母粒,对其分子质量及其分布、流变性能、结晶性能以及热稳定性进行研究;然后进一步制备不同熔融指数的PLA熔喷材料,分析其形貌结构、纤维直径、力学性能。结果表明：随着熔融指数的升高,PLA熔喷母粒的重均分子量从75 566 g/mol降低到29 857 g/mol,分子质量分布变宽,而玻璃化转变温度、热结晶性能及热稳定性无明显变化;随着熔融指数的升高,熔喷纤维的直径逐渐减小,纤维直径为0.5～7μm,且熔喷材料的纵、横向断裂强度显著降低;当PLA熔喷母粒的熔融指数在400～600 g/(10 min)之间时,熔喷材料的可纺性和力学性能最佳。     

高强高模聚甲醛纤维的制备及其性能

为提升高强高模聚甲醛纤维的可纺性,通过研究聚甲醛树脂的流变行为和热稳定性确定了聚甲醛的熔融纺丝温度,研究聚甲醛树脂的等温结晶能力以确定聚甲醛初生纤维的超高倍热拉伸温度,并分析了卷绕速度、热拉伸倍数和热定型条件对聚甲醛纤维结晶度、取向度和力学性能的影响。结果表明：聚甲醛纤维的最佳熔融纺丝温度为215 ℃,其取向度、结晶度和力学性能随着卷绕速度的增加而增加;聚甲醛初生纤维的最佳热拉伸温度为155 ℃,极限拉伸倍数可达17 倍,此时聚甲醛纤维的断裂强度为8.87 cN/etex,初始模量为108.07 cN/dte;初生纤维经过拉伸后结晶度和取向度提高,随着拉伸倍数增大,聚甲醛纤维的力学性能提高;聚甲醛初生纤维的最佳定型温度为145 ℃,定型时间为40~50 s。     

可生物降解聚碳酸亚丙酯/聚丙烯非织造布切片制备及其性能

采用熔融共混法制备可生物降解聚碳酸亚丙酯（PPC）/聚丙烯（PP）熔喷无纺布切片,研究原料比例、共混温度、共混时间、共混转速对PPC/PP切片力学性能的影响,并研究PPC与PP比例对PPC/PP切片熔体流动速率、特性粘度,热学性能、微观形貌、降解性能的影响。结果表明：原料比例对力学性能的影响最大,在原料质量比PPC:PP为7:3、共混温度为175℃,共混时间为5min、转速为35r?min-1制备的PPC/PP切片,拉伸强度为13.02MPa,熔体流动速率为3494 g?(10min)-1。原料质量比PPC:PP为6:4时,熔体流动速率为1563g?(10min)-1,符合熔喷无纺布要求。PPC/PP切片热分解温度比PPC有较大幅度的提高,说明PP的加入提高了PPC/PP切片的热稳定性;扫描电镜图显示质量比PPC：PP为7:3的PPC/PP切片存在较少的凹陷或空洞,相容性较好,在磷酸缓冲液中降解30d后降解率达3.62%。     

基于对羟基苯丙酸的生物基液晶共聚酯纤维的合成与性能

针对常规生物基纤维力学性能与耐热性不足的问题,以6-羟基-2-萘甲酸、对羟基苯甲酸和对羟基苯丙酸(HPPA)为原料,采用一锅熔融聚合法合成了生物基液晶共聚酯,并通过熔融纺丝制备得到初生纤维,对共聚酯及其初生纤维的结构与性能进行研究.结果表明:制备得到的生物基液晶共聚酯为向列型液晶,其熔点在200℃左右,并随着HPPA添...     

聚甲基乙撑碳酸酯加工性能研究

利用差示扫描量热分析仪、热重分析仪、电子拉力机、熔体流动速率仪和毛细管流变仪等对聚甲基乙撑碳酸酯（PPC）的热性能、力学性能和熔融流变行为进行了研究．结果表明：PPC具有较低的玻璃化转变温度（Tg）和热分解温度（Td）,Tg和失重率5％的死分别为31℃和211．3℃;PPC的力学性能较差,其拉伸强度和断裂伸长率分别为7．50MPa和536．63％,熔体流动速率随温度提高而有所升高;PPC熔体为假塑性流体,其熔体表观黏度随剪切速率和温度的增加而下降．因此在PPC成型加工中可采用升高加工温度和剪切速率的方法来提高其熔体的流动性．     

生物可降解聚（3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯）/聚乳酸共混物的相容性和结晶性

针对聚（3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯）（PHBV）热稳定性差、易分解的问题,通过与聚乳酸（PLA）采用熔融共混的方法制备了不同混合比例的的PHBV/PLA共混物,借助差示扫描量热仪、热重分析仪、动态热机械分析仪和X射线衍射仪研究了PHBV/PLA共混物的相容性、热学性能和结晶性等,并用热台偏光显微镜观察了PHBV/PLA共混物的动态热结晶过程。结果表明：PHBV/PLA共混物呈现分离的熔融温度和玻璃化转变温度,X射线衍射曲线上没有出现新的衍射峰,说明PHBV和PLA的相容性较差;PLA的加入提高了PHBV的热稳定性能,拓宽了PHBV的熔融加工窗口;随着共混物中PLA比例的增加,共混物的结晶相由“海-岛”相逐渐变成两聚合物分别连续成相。