利用超臨界CO2技術(shù)制備γ-輻射PLLA發(fā)泡材料的研究.pdf

1、聚乳酸發(fā)泡材料由于其優(yōu)異的機(jī)械性能、生物可降解性和生物相容性，在生物醫(yī)藥、食品與醫(yī)藥包裝等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。鑒于生產(chǎn)商供應(yīng)的結(jié)晶性的聚L-乳酸(PLLA)原料的熔體強(qiáng)度較低，造成其發(fā)泡成型過(guò)程中無(wú)法維持泡孔的穩(wěn)定形態(tài)，出現(xiàn)大量的泡孔塌陷和合并現(xiàn)象;且傳統(tǒng)工藝方法制備的PLLA發(fā)泡材料存在微觀孔徑較大、泡孔分布不均一和有毒有害發(fā)泡劑殘留等問(wèn)題。本工作將γ-輻射增黏技術(shù)和綠色環(huán)保的超臨界CO2發(fā)泡技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行了PLLA發(fā)泡材料的研究

2、。主要內(nèi)容如下:
　　 (1)60Co-γ射線輻射PLLA的增黏研究。利用聚合物熔混技術(shù)將多官能團(tuán)單體三烯丙基異氰脲酸酯(TAlC)和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)分散到PLLA中，考察了γ-輻射吸收劑量對(duì)PLLA的粘均分子量(Mη)、凝膠含量和熔體流動(dòng)速率(MFR)等方面的影響。結(jié)果顯示:加入多官能團(tuán)單體能有效的促進(jìn)PLLA輻射交聯(lián)，熔體強(qiáng)度顯著提高，且TAIC的交聯(lián)效果優(yōu)于TMPTMA，更有利于發(fā)泡成型。多官能團(tuán)

3、單體和γ-輻射吸收劑量對(duì)PLLA的結(jié)晶行為也有所影響。
　　 (2)超臨界流體CO2發(fā)泡裝置的研制與應(yīng)用。應(yīng)用常規(guī)設(shè)計(jì)方法，自主研制了超臨界流體CO2實(shí)驗(yàn)裝置，包括成型模腔、超臨界流體CO2輸送裝置、溫度測(cè)控與壓力測(cè)量系統(tǒng)等。利用間歇成型法中的快速釋壓原理控制成型工藝條件，如發(fā)泡溫度、飽和壓力和時(shí)間等，以掌握PLLA的超臨界流體CO2發(fā)泡工藝條件對(duì)泡孔微觀結(jié)構(gòu)與性能的影響。
　　 (3)PLLA超臨界CO2發(fā)泡成型工藝的

4、研究。探究了發(fā)泡成型過(guò)程和工藝參數(shù)，并分析了PLLA發(fā)泡試樣的吸水性能和降解性能。由表觀密度和泡孔形態(tài)分析顯示:表觀密度隨輻射吸收劑量增加呈先減后增的趨勢(shì)，吸收劑量為10kGy時(shí)，發(fā)泡材料的表觀密度最低，而與發(fā)泡溫度、飽和壓力與時(shí)間之間呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律。隨著升高的發(fā)泡溫度，泡孔直徑和孔隙率隨之增大，而泡孔密度和表觀密度減小，綜合力學(xué)性能大幅度的降低;飽和壓力則呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，隨著飽和壓力的增大，泡孔更加細(xì)密均勻，相應(yīng)的力學(xué)強(qiáng)度更加優(yōu)異