生物降解聚乳酸和聚(3-羥基丁酸酯-co-4-羥基丁酸酯)碳基納米復(fù)合材料的性能研究.pdf

1、聚乳酸(PLA)和聚(3-羥基丁酸酯-co-4-羥基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]是理想的生物降解材料，已經(jīng)被運(yùn)用到了日常生活、醫(yī)用及航天工業(yè)等的各個(gè)領(lǐng)域，這歸因于兩種材料的生物相容性、可生物降解性和易加工的特性。但是，PLA和P(3HB-co-4HB)本身存在一定的缺陷，結(jié)晶速率慢、力學(xué)性能差及降解速率慢使得實(shí)際運(yùn)用受到了限制。為了改善PLA和P(3HB-co-4HB)的這些缺陷，本文選用碳基納米材料作為添加物，制備出了PLA

2、和P(3HB-co-4HB)納米復(fù)合材料，并對納米復(fù)合材料的性能進(jìn)行了研究。本論文詳細(xì)的研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　?。?）通過熔融共混的方法來制備聚左旋乳酸(PLLA)/多壁碳納米管(MWCNTs)和聚左旋乳酸(PLLA)/石墨烯片層(GNSs)納米復(fù)合材料。結(jié)晶測試結(jié)果表明MWCNTs和GNSs是作為異相成核劑來促進(jìn)結(jié)晶，但也會限制PLLA鏈的運(yùn)動(dòng)。MWCNTs和GNSs的含量較低時(shí)，MWCNTs和GNSs的成核效應(yīng)占主導(dǎo)加速了P

3、LLA的結(jié)晶。當(dāng)MWCNTs和GNSs的含量分別達(dá)到2.0wt％和2.5wt%時(shí)，在PLLA基體中形成了MWCNTs和GNSs的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這在流變測試中低頻率下被證明是類固流變行為。隨著MWCNTs的含量的增加且高于臨界含量時(shí)，PLLA/MWCNTs納米復(fù)合材料的成核密度值增加但結(jié)晶速率幾乎不變，這說明更多的MWCNTs的促進(jìn)結(jié)晶的效果被抑制效應(yīng)所抵消。然而，相比MWCNTs，在有限的空間內(nèi)GNSs形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)阻礙了PLLA晶體成核和

4、生長，導(dǎo)致成核密度值的降低和結(jié)晶速率的下降。
　?。?）通過溶液和凝固的方法制備了聚(3-羥基丁酸酯-co-4-羥基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]/石墨烯(graphene)納米復(fù)合材料，并對其結(jié)晶、力學(xué)和降解性能進(jìn)行了研究。P(3HB-co-4HB)/graphene納米復(fù)合材料的非等溫熔融結(jié)晶溫度比純的P(3HB-co-4HB)高，并且等溫熔融結(jié)晶速率比純的P(3HB-co-4HB)快，這說明graphene起到了成核