基础理论

<正>TQ 340.120143009聚乳酸-聚己内酯共混物的电纺纤维:形态和取向Lu Liangliang…;IndustrialEngineering Chemistry Re-search,2012,51(9),p.3682(英)文章中运用静电纺丝成功制备聚乳酸(PLA)-聚己内酯(PCL)生物可降解共混物有序纤维束和无规取向的纤维网。对于网状纤维来说,两种聚合物的共混比和复配溶剂的配比是影响纤维形态的重要因素。研究结果表明,含PCL质量分数较低的纤维比含PCL质量分数较高的纤维形态更均一、纤维的平均直径更高。此外,加入少量二甲基甲酰胺(DMF)作     

PCL在PCL/PLLA复合材料中的结晶行为研究

研究了PCL(聚己内酯)在PCL/PLLA(聚左旋乳酸)共混物或共聚物中的结晶行为,结果表明：PCL与PLLA为不相容体系,共混物在80℃热熔结晶后仅出现轻微相分离,但在180℃熔融后则出现明显的相分层;共聚物由于存在化学键作用,相分离现象不明显,但PCL结晶受限比共混物更严重。基于PCL与PLLA不相容的特性,通过2种不同的方法分别制备了PCL/PLLA双层膜和叠加膜,研究发现：在双层膜中由于两膜界面处存在部分混溶,导致PCL膜形成规整的环带球晶;叠加膜由于不存在界面混溶,只能形成普通黑十字消光球晶。     

PHBV/PCL共混纤维的结构与性能

采用熔融纺丝法制备聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)/聚ε-己内酯(PCL)生物可降解共混纤维。采用差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪、热台偏光显微镜和傅立叶变换红外光谱仪对PHBV/PCL共混体系的相容性和结晶性能进行了表征。结果表明:PHBV和PCL是不相容的;PHBV/PCL共混体系中的PHBV影响了PCL的结晶机制和结晶速率,PCL的结晶形态没有改变;PCL不影响PHBV的结晶机制,降低了PHBV的结晶速率,改变了PHBV的结晶形态。     

PCL/PLLA共混物的制备及其形状记忆功能研究

以聚己内酯(PCL)与左旋聚乳酸(PLLA)为基体,采用共混改性的方法制备PCL/PLLA共混物,并获得具备形状记忆功能的共混物,以满足医学工程对可生物降解的形状记忆功能材料的特殊需求。由于两者的溶解度参数相差较大,采用无生理毒性的柠檬酸三丁酯(TBC)作为共混物增容剂。研究了PLLA含量、拉伸比、回复次数与共混物形状记忆功能之间的关系。结果表明,TBC可明显改善PCL与PLLA的相容性,用其制备的PCL/PLLA共混物在PLLA含量大于20%时,具备较好的热致形状记忆功能。     

PLLA/CS-g-PCL电纺纤维膜的制备及结构性能表征

将自制的壳聚糖接枝聚己内酯(CS-g-PCL)与聚左旋乳酸(PLLA)分别溶解在二氯甲烷/N,N-二甲基甲酰胺(体积比为7∶3)共混溶剂中制备出相同质量浓度的均匀溶液,然后将两种溶液以不同的质量比共混制备PLLA/CS-g-PCL混合纺丝液,通过静电纺丝制备PLLA/CS-g-PCL电纺纤维膜,借助扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、接触角测量仪及强度拉伸仪等测试手段对其结构和性能进行研究。结果表明:当PLLA/CS-g-PCL混合溶液的质量浓度为0.15 g/m L,PLLA与CS-g-PCL质量比8∶2时,PLLA/CS-g-PCL电纺纤维膜的纤维表面光滑,平均直径为760.1 nm,纤维膜的孔隙率为84.6%,接触角为73°,吸水率为482.2%,拉伸强度为3.54 MPa,拉伸模量为125.4 MPa,断裂伸长率为93.8%;相比于纯PLLA电纺纤维膜,PLLA/CS-gPCL电纺纤维膜的亲水性和吸水性得到了改善,模量和断裂伸长率也得到了提高。     

聚乳酸/聚己内酯增容体系的结晶性能

以丙交酯/己内酯共聚物(LACL)为聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物的增容剂,采用溶液共混法制备了PLA/PCL/LACL三元共混物;通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪研究了共混物的形貌和结晶性能。结果表明,加入5%(质量分数,下同)的LACL,分散相的尺寸明显减小;PCL能显著提高PLA分子链的结晶能力,使其结晶温度(T_p)降低,而LACL对PLA/PCL的增容作用,使PLA/PCL/LACL三元共混物中PLA的Tp进一步降低;通过Kissinger方程计算发现PCL和LACL的加入显著降低了PLA的结晶活化能。     

聚ε-己内酯及其在共混体系中结晶形态的研究

通过偏光显微镜(POM)研究了不同相对分子质量的聚ε-己内酯(PCL)均聚物的结晶形态及PCL在不同相容共混体系中的结晶形态.分别讨论了相对分子质量对PCL均聚物结晶形态的影响;共混物、共混组成及结晶温度对PCL在相容共混体系中结晶形态的影响.结果表明:PCL的相对分子质量越大,形成的球晶尺寸越小;第二组分的加入有利于...     

PHB/PLLA共混电纺纤维可纺性的研究

采用静电纺丝法制备了聚β-羟基丁酸酯/左旋聚乳酸(PHB/PLLA)共混纤维,探讨了静电纺丝工艺及PHB/PLLA共混电纺纤维的可纺性。结果表明:对共混溶剂氯仿/N,N-二甲基甲酰胺(CF/DMF)体系,随DMF在共混溶剂中含量增加,PHB/PLLA纤维形态由连续的纤维变为微球;对CF溶剂体系,随纺丝溶液浓度增加,PHB/PLLA纤维形态从微球状变为珠状体,再变成纺锤体,最后形成连续纤维;适宜的PHB/PLLA共混电纺纤维的工艺条件如下:PHB/PLLA质量比为1∶1,溶剂为CF,电纺溶液质量分数为4%,推进速度为0.15 mm/min,板间距17 cm,电压18 kV。     

淀粉/聚乳酸/聚己内酯共混材料的性能研究

研究了淀粉/聚乳酸接枝马来酸酐/聚己内酯接枝马来酸酐(starch/PLA-g-MAH/PCL-g-MAH)共混材料的主要性能。结果表明:PCL-g-MAH的加入有效增强了共混物的韧性,且将两聚酯接枝马来酸酐实现了对共混物的增容,使starch/PLA-g-MAH/PCL-g-MAH共混体系的力学性能和耐水性能比淀粉/聚乳酸/聚己内酯(starch/PLA/PCL)共混物显著提高。同时,增容后的共混物仍具备良好的可生物降解性能。     

PBS/PCL共混物的增容研究

采用1,4-丁二酸、1,4-丁二醇和己内酯为共聚单体,合成丁二酸丁二酯-己内酯共聚物[P(BS-coCL)],作为聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚己内酯(PCL)共混物的增容剂。通过将m(PBS)∶m(PCL)为80∶20的PBS/PCL共混物与增容剂熔融共混,制备不同增容剂含量的PBS/PCL共混物。结果表明:随着增容剂P(BS-co-CL)的加入,PCL相的结晶能力增强,PBS相的结晶能力减弱;增容剂的加入未改变共混物中PBS及PCL相的晶体结构;当增容剂用量为5 phr时,共混物两相的界面相容性提高,共混物晶体生长受到抑制,晶体尺寸变小,共混物的拉伸形变显著增大。     

纳米碳酸钙填充PLLA和PCL复合材料弯曲性能的研究

研究了纳米碳酸钙(nano-CaCO3)含量对填充聚左旋乳酸(PLLA)、聚己内酯(PCL)复合材料弯曲性能的影响及不同比例PLLA、PCL共混后的弯曲性能变化规律。结果表明:随着nano-CaCO3含量的增加,PLLA复合体系弯曲强度下降,而弯曲模量则先增大后减小;PLLA/PCL/nano-CaCO3复合体系的弯曲模量符合经典混合法则,弯曲强度随共混比的变化呈现出高度的线性规律。     

聚ε-己内酯/聚乙二醇共混纳米纤维的静电纺丝研究

采用四氢呋喃和无水乙醇为溶剂,利用静电纺丝法制备了聚己内酯(PCL)/聚乙二醇(PEG)共混纳米纤维。研究了共混配比、溶液浓度、无水乙醇的加入以及电纺电压、接收距离等工艺参数对纤维形态和性能的影响。测试结果表明:聚乙二醇和聚己内酯以一定比例共混后改善了聚己内酯纤维毡的亲水性和细胞相容性;随着纺丝原液浓度增加,电纺产品由高分子微/纳米液滴结构渐变为珠状结构较少的平滑纤维,平均纤维直径逐渐增大;一定范围内,纤维平均直径随电压的上升而增大,但与接收距离关系不大;此外,加入无水乙醇后,共混溶液电导率增加,有利于喷射流的劈裂,减少了珠状结构的数量。     

全生物降解聚乳酸/聚己内酯共混物的研究进展

介绍了完全生物降解聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物的研究进展,重点阐述了其相容性、相态结构、熔融结晶行为、力学性能及加工工艺等方面的研究成果。合适的相容剂能够有效改善共混体系相容性,提高PLA/PCL共混物的韧性,并使体系产生协同效应。PCL的加入并未改变PLA的晶型,但却降低了PLA的结晶温度和PLA的结晶度。黏度、剪切速率、界面张力等都是相态结构的影响因素,通过控制这些因素可以实现对相态结构的控制。相对于单组分体系,PLA/PCL共混物力学性能和加工性能得到改善,并适用多种加工工艺。     

热塑性魔芋葡甘聚糖/聚己内酯共混物制备及表征

以资源丰富的天然可降解高分子材料魔芋葡甘聚糖(KGM)为原料, 以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯为单体,过硫酸铵为引发剂,合成了热塑性魔芋葡甘聚糖。将热塑性魔芋葡甘聚糖(TDKGM)和聚己内酯(PCL)熔融共混制备热塑性魔芋葡甘聚糖/聚己内酯共混物(TDKGM/PCL)。通过热重分析、扫描电镜、差示扫描量热仪(DSC)、XRD和万能力学试验机等对TDKGM/PCL共混物的结构和性能进行了分析表征。结果表明：共混物中热塑性魔芋葡甘聚糖对聚己内酯的结晶起到了成核剂的作用,使聚己内酯能在较高温度下开始结晶,并可明显提高共混物中聚己内酯相的结晶速度。TDKGM/PCL复合材料(20/80)的最大扭矩值为48.7 N·m,塑化时间在300 s以上,平衡扭矩在10.7 N·m,与PE相当接近,并且具有高达256.48%的断裂伸长率。     

PLA/PCL共混物的制备及性能分析

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物,探讨了PCL含量对共混物加工性能和力学性能的影响。结果表明,随着PCL含量的增加,共混物拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率逐渐减小;冲击强度则先增加后减小,当PCL质量分数为15%时,达到最大。随后探讨了柠檬酸三丁酯(TBC)、聚乙二醇(PEG) 2种相容剂对聚乳酸/聚己内酯共混物的力学性能、热性能和断面微观结构形态的影响。结果表明,加入适量的增容剂可以增强两相界面的粘接力,改善共混物的力学性能;共混物的Tg和Tc均降低,说明PLA与PCL的相容性得到改善;共混物断面的SEM表明,分散相的粒径变小,两相之间呈现良好的的相容性。     

静电纺PLLA/PCL有序纤维的制备及性能研究

以三氯甲烷为溶剂,按聚乳酸(PLLA)/聚己内酯(PCL)质量比70/30配制质量分数3%的溶液进行静电纺丝,接收装置为转筒,电压为10 kV,接收距离为25 cm,推进速度为1.0 mL/h,制备PLLA/PCL有序纤维膜。通过对有序纤维膜进行扫描电镜、X射线衍射、动态力学性能以及力学性能测试,讨论了转筒的表面线速度对PLLA/PCL有序纤维膜性能的影响。结果表明:随着转筒表面线速度的增加,收集的有序纤维接近于平行排列,纤维的排列有序度提高;转筒表面线速度为3.75 m/s时,收集的有序纤维膜的晶粒尺寸及结晶度达到最大值,拉伸强度也达到最大值;转筒表面线速度大于3.75 m/s,收集的有序纤维膜的结晶度和晶粒尺寸减小,拉伸强度降低;转筒表面线速度为3.75 m/s时,得到的PLLA/PCL有序纤维膜的综合性能最好。     

PBT/ε-PCL共混物的性能

实验通过熔融共混制备聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/聚己内酯(PCL)共混物,共混物中PCL的质量百分比从10%变化到90%,间隔为10%.实验研究PCL树脂质量百分比对共混物相容性、热性能、力学性能、相形态、熔融及结晶行为的影响.DMA和DSC热分析结果表明:PBT和PCL是部分相容体系,相容性随PCL含量的增加而增加,PCL的加入降低了PBT/PCL共混物中PBT相的熔点,改善了PBT的结晶能力.通过SEM对PBT/PCL共混物的相形态研究表明:PBT/PCL共混物具有两相结构,PCL质量含量为50%时发生相反转.力学性能分析结果表明:PCL能够增韧PBT,但效果不明显.     

基于活塞挤出式3D打印制备PLA/PCL生物支架的研究

以聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)为原料,乙酰柠檬酸三丁酯为相容剂,采用熔融共混法制备了PCL含量不同的PLA/PCL复合材料,结合新型活塞挤出式三维打印技术打印多孔生物支架,并进行材料的孔隙率计算、接触角测量、表面形貌观察、力学性能测试。结果表明:随着PCL用量的增加,复合材料疏水倾向增大;支架成型难度增加,孔隙率变小,纤维表面变得光滑,压缩强度下降,冲击韧性更好。     

聚己内酯对聚乳酸熔融结晶的影响

聚合物共混材料的结晶行为对材料性能有重要的影响,结晶行为是共混材料研究的主要问题。选用聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)共混材料,采用偏光显微镜和差示扫描量热仪,对PLA/PCL共混材料的结晶行为进行研究。通过等温结晶动力学,分析PCL对PLA在100和120℃时等温结晶的影响。结果表明,PCL相作为异相成核剂加入PLA相,使得PCL/PLA共混物中异相结晶成核效率提高,晶体直径减小,半结晶时间减小,提高PCL/PLA共混物的结晶能力。随着PCL相的占比增大,PCL/PLA(40/60)试样中出现"海-岛结构",异相成核效率增大,半结晶时间较小,结晶直径减小,结晶度减小。     

聚己内酯(PCL)/苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)共混体系相容性研究进展

从聚己内酯(PCL)与苯乙烯 丙烯腈共聚物(SAN)共混物的相容性机理、PCL/SAN共混物的形态结构以及SAN组分的共聚组成及含量对共混物相容性和结晶行为的影响等方面,综述了近年来国内外有关PCL/SAN共混体系相容性的研究进展,指出了研究目前存在的问题,展望了PCL/SAN共混物今后的发展。