PLA-PHBV-GO復(fù)合材料及其熔噴非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、目前，熔噴非織造材料采用的原料以滌綸(PET)和丙綸(PP)為主，這類石油基材料不僅消耗大量能源，廢棄后也無(wú)法降解，給能源和環(huán)境造成了雙重負(fù)擔(dān)。隨著人們對(duì)能源和環(huán)境保護(hù)的重視，生物可降解材料已成為人們研究的熱點(diǎn)。在眾多可用于熔噴的可降解材料中，聚乳酸(PLA)和聚（羥基丁酸-羥基戊酸共聚酯）(PHBV)材料的研究較多，且加工技術(shù)也最為成熟。因此，本課題以PLA為基體，PHBV為增韌材料，氧化石墨烯(GO)為第三組分，采用熔融共混法制備了

2、不同質(zhì)量比的PLA/PHBV/GO復(fù)合母粒，在此基礎(chǔ)上，采用熔噴法制備了PLA/PHBV/GO非織造材料，研究了非織造材料的結(jié)構(gòu)和性能，以期為醫(yī)療衛(wèi)生、過(guò)濾材料的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。
　　通過(guò)熔融共混法制備了不同質(zhì)量比的PLA/PHBV/GO復(fù)合材料。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、示差掃描量熱儀(DSC)、X射線衍射儀(XRD)和萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)各組分復(fù)合材料的形貌、熱行為、結(jié)晶結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進(jìn)行了研究。研究表明，GO片層穿插在PL

3、A基體中，分散均勻，對(duì)PLA和PHBV有一定的增容作用;GO對(duì)PLA起異相成核作用，使PLA的結(jié)晶溫度降低，促進(jìn)復(fù)合材料結(jié)晶度的提高，但并不改變PLA的晶型結(jié)構(gòu);GO的添加提高了復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率，但材料的拉伸強(qiáng)度均有所下降。綜合考慮復(fù)合材料的力學(xué)性能，GO的含量為0.25wt％和0.5wt％時(shí)，復(fù)合材料既擁有較高的斷裂伸長(zhǎng)率，又能保持一定的拉伸強(qiáng)度。
　　對(duì)不同質(zhì)量比的PLA/PHBV/GO復(fù)合材料進(jìn)行了可降解性能研究，測(cè)試其

4、在不同pH值的磷酸鹽緩沖液中降解前后的質(zhì)量損失率、吸水率、形貌、結(jié)晶和熱性能變化。結(jié)果表明，PLA/PHBV/GO復(fù)合材料在堿性緩沖液中降解最快，酸性次之，中性最慢;PHBV的含量越高，復(fù)合材料在堿性緩沖液中降解越快，而在酸性和中性緩沖液中降解越慢;GO的添加促進(jìn)復(fù)合材料的降解，可使降解速率有所提高;復(fù)合材料的結(jié)晶度隨降解時(shí)間的延長(zhǎng)先升高后降低，但其晶型結(jié)構(gòu)并未改變;復(fù)合材料降解后，材料的熔融溫度(Tm)都降低，且在堿性緩沖液中降解后T

5、m降低程度最大，酸性次之，中性最小。
　　通過(guò)熔噴加工工藝制備了不同質(zhì)量比的PLA/PHBV/GO熔噴非織造材料。利用SEM、孔徑儀、透氣量?jī)x、高效濾料試驗(yàn)臺(tái)、DSC、萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)及抑菌圈法對(duì)該非織造材料的纖維表面形貌、孔徑分布、透氣性、過(guò)濾性能、熱行為、力學(xué)性能和抑菌性能進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明，純PLA熔噴材料纖維直徑較小，纖網(wǎng)較致密，PLA/PHBV/GO熔噴非織造材料纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)較疏松，纖維平均直徑變大且孔徑較大;PLA/