DOI:10.1007/s10965-020-02265-4
两种材料的同轴静电纺丝是使复合材料具有理想性能的最常用的制备方法之一。对于可生物降解的同轴电纺聚乳酸(PLA)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)复合膜,纺丝参数和膜密度对结构和力学性能的影响尚不清晰。在这项工作中,通过同轴静电纺丝和滚压相结合制备了可生物降解的PLA和PBS复合材料。初步研究了PLA溶液流速对膜的多孔性和晶体结构的影响。研究发现,孔径和孔隙率与流速无关。膜中PLA的结晶度随流速的增加而增加,而PBS的结晶度则降低,从而使复合膜的拉伸强度增大,伸长率降低。然后探讨了通过滚压机调节膜密度的影响。结果表明,多孔结构随密度变化很大。密度越大,孔径和孔隙率越小。同时,当密度大于322 kg/m3时,同轴膜的拉伸强度和伸长率均高于纯PLA和PBS,从而实现了PBS和PLA力学性能的互补。对生物降解PLA和PBS复合材料的研究有利于制备性能互补的复合材料,使其在多种应用领域中发挥更大的作用。
图1.同轴电纺膜的SEM图像:(a)P-1-0.3;(b)P-1-0.5;(c)P-1-0.7;(d)P-1-1.0;(e)PBS;(f)PLA(插图是其对应的TEM图像。)
图2.PLA和PBS同轴纳米纤维膜的孔径大小(a)和第一次加热扫描中的DSC曲线(b)
图3.a)同轴电纺膜的应力应变曲线,b)复合材料第一次加热扫描之前(虚线)和拉伸之后(实线)的DSC曲线
图4.不同密度的P-1-0.5膜的SEM图像:(a)142 kg/m3;(b)322 kg/m3;(c)613 kg/m3;(d)1066 kg/m3;(e)1370 kg/m3(插图是其较低放大倍率图像)
图5.不同密度的P-1-0.5的孔径分布曲线(a)和应力-应变曲线(b)