PLA-PCL-PLA對熔噴用PLA-PCL共混材料相容性與可紡性影響的研究.pdf

1、目前，熔噴非織造材料主要以聚丙烯（PP）和聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）為主要材料，面臨回收困難、易產生二次污染等問題，因此綠色、環(huán)保、可完全生物降解材料受到研究者的關注。聚乳酸（PLA）及其產品具有優(yōu)異的性能、廣泛的應用領域、顯著的環(huán)境效益和社會效益，但PLA材料脆性大的缺點極大限制了其在高效過濾領域的應用。聚己內酯（PCL）作為與PLA類似的可完全生物降解材料，具有良好的韌性，但PLA、PCL共混后，兩相宏觀相分離明顯，選用與PLA

2、、PCL具有相同分子結構的三嵌段共聚物PLA-PCL-PLA作為兩相增容劑，系統(tǒng)研究分析PLA-PCL-PLA對熔噴用PLA/PCL共混材料相容性與可紡性的影響，從而有望為高效柔性PLA過濾材料的制備做出有益的探索。
　　本文采用開環(huán)聚合制得三嵌段共聚物PLA-PCL-PLA，從分子結構，熱性能和粘均分子量對其結構和性能進行分析；研究將PLA-PCL-PLA作為PLA/PCL共混材料增容劑，對PLA/PCL共混材料的熱性能、結晶性

3、能、相分布和力學性能的影響，同時對增容后共混材料的流變性和可紡性進行了探討；最后研究了PLA/PCL/PLA-PCL-PLA熔噴非織造材料的熱性能、結晶性能、表面形貌、過濾性和力學性能的變化，結果如下：
　　對于PLA-PCL-PLA共聚物，通過1H-NMR和FTIR分析表明，單體LA和單體ε-CL之間發(fā)生了聚合反應，合成出三嵌段共聚物PLA-PCL-PLA；熱失重分析表明，在單體ε-CL添加量不變的前提下，隨著單體LA的增加，三

4、嵌段共聚物的熱穩(wěn)定性下降；當單體ε-CL分別與具有左旋光性的單體L-LA和與具有消旋光性的單體DL-LA發(fā)生聚合反應時，制得的三嵌段共聚物的旋光性沒有改變；同時，采用烏氏粘度計測定三嵌段共聚物的特性黏度，畫圖并計算，得出三嵌段共聚物的粘均分子量隨投料單體LA的增加而增大。
　　對于PLA-PCL-PLA改性PLA/PCL共混材料，隨著PLA-PCL-PLA的添加，PLA/PCL共混材料的熱穩(wěn)定性被提高；原料PLA和PCL的玻璃化轉

5、變溫度發(fā)生了相對移動，說明PLA-PCL-PLA起到了增容改性；共混材料的晶型沒有發(fā)生改變，結晶度下降，晶體尺寸變?。坏玃LA/PCL共混材料中兩相界面變得模糊，相分布尺寸減小，分散均勻度提高，體現(xiàn)了很好的增容性；當PLA-PCL-PLA含量增加到0.24％時，共混材料的斷裂伸長率由5.2%提高到11.8%。
　　添加不同粘均分子量的PLA-PCL-PLA對PLA/PCL共混材料的熱穩(wěn)定性基本沒影響；但在PLA-PCL-PLA三嵌

6、段共聚物的粘均分子量為3.84×104時，共混材料的玻璃化轉變溫度靠近程度最大，約13℃；同時發(fā)現(xiàn)，此時PLA/PCL共混材料的斷裂伸長率被進一步提高到12.7%。
　　對于制備熔噴非織造材料的共混原料，添加PLA-PCL-PLA后，PLA/PCL共混材料的熔體指數(shù)增加，共混材料表現(xiàn)出良好的流動性，同時共混材料的表觀黏度和粘流活化能隨著剪切速率的增加和溫度的升高而減??；制得的熔噴非織造材料在兩側牽伸風的作用下，其結晶度提高；隨著P