PLA-PHBV-GO復合材料及其熔噴非織造材料的結構與性能研究.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，廢棄后也無法降解，給能源和環(huán)境造成了雙重負擔。隨著人們對能源和環(huán)境保護的重視，生物可降解材料已成為人們研究的熱點。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、不同質量比的PLA/PHBV/GO復合母粒，在此基礎上，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構和性能，以期為醫(yī)療衛(wèi)生、過濾材料的開發(fā)提供理論依據(jù)。
　　通過熔融共混法制備了不同質量比的PLA/PHBV/GO復合材料。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)和萬能材料試驗機對各組分復合材料的形貌、熱行為、結晶結構和力學性能進行了研究。研究表明，GO片層穿插在PL

3、A基體中，分散均勻，對PLA和PHBV有一定的增容作用;GO對PLA起異相成核作用，使PLA的結晶溫度降低，促進復合材料結晶度的提高，但并不改變PLA的晶型結構;GO的添加提高了復合材料的斷裂伸長率，但材料的拉伸強度均有所下降。綜合考慮復合材料的力學性能，GO的含量為0.25wt％和0.5wt％時，復合材料既擁有較高的斷裂伸長率，又能保持一定的拉伸強度。
　　對不同質量比的PLA/PHBV/GO復合材料進行了可降解性能研究，測試其

4、在不同pH值的磷酸鹽緩沖液中降解前后的質量損失率、吸水率、形貌、結晶和熱性能變化。結果表明，PLA/PHBV/GO復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的添加促進復合材料的降解，可使降解速率有所提高;復合材料的結晶度隨降解時間的延長先升高后降低，但其晶型結構并未改變;復合材料降解后，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。
　　通過熔噴加工工藝制備了不同質量比的PLA/PHBV/GO熔噴非織造材料。利用SEM、孔徑儀、透氣量儀、高效濾料試驗臺、DSC、萬能材料試驗機及抑菌圈法對該非織造材料的纖維表面形貌、孔徑分布、透氣性、過濾性能、熱行為、力學性能和抑菌性能進行了分析研究。結果表明，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)結構較疏松，纖維平均直徑變大且孔徑較大;PLA/