DOI: 10.3390/polym14173569

在这项研究中，将一系列笼型硅氧烷（CS），例如三种多面体低聚倍半硅氧烷（SSQs）和一种球状硅酸盐（SS）衍生物作为功能添加剂，使用一种高效纺丝电极装置，通过静电纺丝技术制备了聚乳酸基（PLA）纳米纤维膜。讨论了添加剂的结构、化学性质和静电纺丝参数对所得材料的形态（扫描电子显微镜）和物理化学（热重分析、差示扫描量热法、接触角分析和气流分析）性能的影响。本文提出，应用有机硅添加剂可以扩展在不同条件下通过静电纺丝生产的膜的已有可调节性能，并且能够获得直径更小的纳米纤维，这反过来又增加了膜的孔隙率。此外，溶剂辅助静电纺丝方法可以实现PLA基质与CS添加剂的完美混合，因为通过扫描电子显微镜（SEM）成像在膜上看不到任何游离添加剂的痕迹，所制备的膜可用作过滤材料。

图1.纯PLA电纺膜的SEM图像：（A）显示在条件（2）下获得的具有不同结构的膜；（B）图像（A）中红色矩形部分的高倍放大；（C）在条件（3）下获得的箔状结构；（D）在条件（4）下获得的膜；（E）图像（D）的部分高倍放大。

图2.本研究中使用的掺有笼型硅氧烷化合物的PLA电纺膜的SEM图像；（A）条件（2）下的S-柠檬烯；（B）条件（3）下的SS-柠檬烯；（C）条件（2）下的iBu7SSQ-3OH；（D）条件（3）下的iBu7SSQ-3OH；（E）条件（1）下的iBu7SSQ-OEt；（F）条件（2）下的iBu7SSQ-OEt；（G）条件（2）下的SSQ-8Cl；（H）条件（3）下的SSQ-8Cl。

图3.获得的电纺材料的TGA曲线。

图4.获得的电纺材料的DTG曲线。

图5.热压和溶剂浇注PLA箔的TGA曲线。

图6.电纺膜材料第一次（绿线）和第二次（紫线）加热的DSC曲线：（A）纯PLA膜；（B）PLA/SS-柠檬烯；（C）PLA/iBu7SSQ-3OH；（D）PLA/iBu7SSQ-OEt；（E）PLA/SSQ-8Cl。

图7.所研究的电纺膜的微观结构-透气性关系。

图8.这项工作制备的电纺膜的气流阻力曲线。