聚乳酸-四氧化三鐵磁性熔噴材料的制備及性能研究.pdf

1、目前，熔噴非織造材料常用的原料多為一些石油基材料，這類產(chǎn)品面臨著廢棄后回收以及降解處理困難的問題。隨著熔噴級聚乳酸(PLA)原料的開發(fā)，加上PLA自身良好的生物可降解性和生物相容性等特點，為解決該問題尋找了一種行而有效的途徑。采用功能化無機粒子對PLA原料進行改性，也為具有高附加值的PLA基復合材料和熔噴材料的開發(fā)提供了一種新思路。四氧化三鐵(Fe3O4)作為其中一種功能化無機粒子，具有良好的磁響應性、無毒價廉等優(yōu)點，但現(xiàn)有關于磁性PL

2、A材料的研究多限于醫(yī)藥載體和吸波材料等領域，其在熔噴空氣過濾材料的研究并未見到。因此，本文旨在為磁性PLA功能化熔噴空氣過濾材料的研究和開發(fā)奠定一定的理論基礎。
　　為改善PLA和Fe3O4共混時兩相的界面相容性，本文采用開環(huán)聚合法制備了Fe3O4表面接枝左旋聚乳酸(Fe3O4-g-PLLA)粒子，將其與PLA母粒熔融共混制備了不同質(zhì)量比的熔噴用PLA/Fe3O4-g-PLLA復合母粒，并系統(tǒng)地探討了復合母粒的熱性能、結晶性能、流

3、變性能等，為熔噴加工提供合理的工藝參數(shù)。最后，對制備的熔噴非織造材料的熱-結晶性能、形貌、孔徑分布、透氣及過濾性能、力學性能、磁性能進行了詳細地研究，結果表明:
　　1.對于開環(huán)聚合后的產(chǎn)物，采用紅外(FTIR)、核磁共振(1H-NMR)及X射線衍射儀(XRD)從化學結構和晶型結構方面對其進行了表征，測試結果均證實經(jīng)開環(huán)聚合后，成功制得了Fe3O4-g-PLLA粒子;Fe3O4-g-PLLA中PLLA的熱失重區(qū)間約為275-350

4、℃，其熔點約為164.38℃;掃描電鏡(SEM)及粒度分析表明，F(xiàn)e3O4-g-PLLA粒子大致呈“球”形，其平均粒徑較純Fe3O4的有所下降;磁性能(VSM)測試顯示，制備的Fe3O4-g-PLLA的飽和磁化強度雖較純Fe3O4的有所下降，但仍具有良好的磁響應性。
　　2.對于PLA/Fe3O4-g-PLLA復合材料，SEM分析表明，F(xiàn)e3O4-g-PLLA粒子在PLA基體中的分散性良好，與PLA基體的界面相容性得到了一定的改善

5、;對材料的結晶結構及熱性能研究表明，F(xiàn)e3O4-g-PLLA的加入對PLA的冷結晶過程起阻礙作用，但并未改變其晶型結構，復合材料的熱失重區(qū)間約為320-395℃;流變性能測試發(fā)現(xiàn)，材料的復數(shù)粘度隨著Fe3O4-g-PLLA含量的增加而增加，熔體流動性能隨之下降，但仍可以通過適當?shù)奶岣呒庸囟葋砀纳撇牧系牧鲃有阅埽线m的熔噴加工溫度為210-230℃。
　　3.對于PLA/Fe3O4-g-PLLA熔噴非織造材料，隨著Fe3O4-g-