PLA-BC復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、聚乳酸(PLA)作為生物降解性材料，因其良好的生物相容性與較高的機(jī)械性能而備受青睞，但PLA對缺口沖擊較為敏感且結(jié)晶速度緩慢，在實(shí)際生產(chǎn)中往往呈現(xiàn)非晶態(tài)，大大降低了其耐熱性以及力學(xué)性能。細(xì)菌纖維素(BC)是一種天然的納米材料，具有較大的長徑比、較高的結(jié)晶度與模量，以及精密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)BC也擁有生物降解性能，將其與PLA復(fù)合，有望得到綜合性能優(yōu)良的完全生物降解復(fù)合材料。然而，BC具有較強(qiáng)的親水性，與PLA等疏水性高分子材料的相容性很差

2、，因此改善復(fù)合材料相容性以及尋找一種合適的共混方法成為了研究熱點(diǎn)。本文以PLA為基體，BC為增強(qiáng)體，通過PLA-三氯甲烷溶液與BC-乙醇分散液的共混擴(kuò)散制備互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的PLA/BC生物復(fù)合材料。
　　采用掃描電子顯微鏡(SEM)、偏光顯微鏡(POM)、差示掃描量熱儀(DSC)和熱失重分析儀(TGA)等研究了復(fù)合材料的微觀形態(tài)、分散性、力學(xué)性能、球晶形貌、非等溫及等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)與熔融行為、熱分解性能等。結(jié)果表明:采用溶液共混擴(kuò)散法

3、可得到以BC為骨架、PLA纏繞其表面的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。
　　BC可改善材料的力學(xué)性能，加入適量的BC，PLA/BC復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量以及缺口沖擊強(qiáng)度都有所提高，且所有性能在BC含量為1.0％時(shí)出現(xiàn)最大值。
　　BC可作為異相成核劑，適量添加可同時(shí)提高PLA/BC復(fù)合材料的結(jié)晶速率與結(jié)晶度，顯著細(xì)化球晶尺寸，提高PLA/BC復(fù)合材料的熱分解溫度，且BC添加量存在最佳值為1.0％。