接枝改性多面体齐聚倍半硅氧烷对左旋聚乳酸结晶行为的影响

以二氯甲烷为溶剂,利用溶液共混法将三种多面体齐聚倍半硅氧烷(POSS)分别与左旋聚乳酸(PLLA)进行共混,制备了不同POSS含量的单氨基POSS[(POSS-NH2)/PLLA]、POSS接枝聚乙二醇[(POSSPEG)/PLLA]和POSS接枝聚乳酸[(POSS-g-PLLA)/PLLA]复合材料。利用差示扫描量热仪和偏光显微镜(POM)分别对复合材料的本体结晶行为、结晶形貌和生长速率进行了观察。结果表明,当加入不同质量分数的POSS-PEG时,PLLA的结晶能力均得到改善,而POSS-NH2和POSS-g-PLLA仅在质量分数较低(1(wt)%)时提高了PLLA的结晶能力,具有较高质量分数时会阻碍PLLA分子链段的运动,从而限制其结晶。利用POM观察球晶生长过程发现,POSS-PEG的加入提高了PLLA的球晶生长速率。     

聚乳酸/二氧化硅超疏水材料的制备及其性能研究

本研究采用硅烷偶联剂KH570化学接枝与硬脂酸(SA)物理包覆相结合的方法对纳米二氧化硅(SiO_2)进行有效改性,得到具有一定疏水效果并能在聚合物基体中有效分散的纳米填料,以聚乳酸(PLLA)为聚合物基体,通过非溶剂诱导相分离法制得了超疏水PLLA/SiO_2复合膜,其表观接触角由纯PLLA的120°提高到153°。研究还发现,填料含量不同,基体的结晶性能也不同,随着改性纳米SiO_2填料含量的增加,膜的结晶度从9.8%提高到17.19%,结晶度对材料表面粗糙结构的构建有重要作用,粗糙结构有助于表面疏水性能的提升。     

接枝改性POSS对PLLA结晶行为的影响*

以二氯甲烷为溶剂,利用溶液共混法将三种聚笼形多面体倍半硅氧烷(POSS)分别与聚左旋乳酸(PLLA)进行共混,制备了不同POSS含量的单氨基POSS(POSS-NH₂)/PLLA、POSS接枝聚乙二醇(POSS-PEG)/PLLA和POSS接枝聚乳酸(POSS-g-PLLA)/PLLA复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、偏光显微镜(POM) 分别对复合材料的本体结晶行为、热稳定性及结晶形貌和生长速率进行了观察。结果表明当加入不同质量分数(1 wt%, 5 wt%, 10 wt%)的POSS-PEG时,PLLA的结晶能力均得到改善,而POSS-NH2和POSS-g-PLLA仅在质量分数较低(1wt%)时对PLLA起成核剂的作用,具有较高质量分数时会阻碍PLLA分子链段的运动,从而限制其结晶。三种复合材料中仅POSS-PEG在一定程度上提高了PLLA的热稳定性,利用POM观察球晶生长过程发现POSS-PEG的加入提高了PLLA的球晶生长速率。     

纳米碳酸钙微粒填充改性聚丙烯复合材料的力学性能和结晶行为研究

研究了两种不同粒径的纳米碳酸钙(Nano-CaCO3)熔融共混改性均聚聚丙烯(PP)材料的力学性能和结晶行为，结果表明，两种纳米CaCO3填料对PP的B晶形成均有不同程度的诱导作用，并可提高基体结晶温度和结晶速率，从而提高材料的冲击韧性．     

过氧化物引发交联聚ε-己内酯的研究

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,对聚ε-己内酯(PCL)进行交联,研究了过氧化物含量,交联温度和交联时间对交联反应的影响,较高的交联温度可以提高BPO引发交联反应的速率.采用DSC、WAXD和DMA等方法对交联后聚ε-己内酯的结晶行为、玻璃化转变、力学性能及其生物降解特性进行了研究.结果表明,交联PCL的结晶度下降,熔点降低,玻璃化转变温度降低,但结晶温度有所提高.交联PCL的断裂伸长率和杨氏模量均下降.但是仍具有完全的生物降解能力.     

左旋聚乳酸/聚(ε-己内酯)共混物在取向聚乙烯基底上的附生结晶行为

利用电子显微镜结合电子衍射研究了左旋聚乳酸/聚(ε-己内酯)(PLLA/PCL)共混物在取向聚乙烯(PE)基底上的结晶行为.纯PLLA在取向PE基底上能够附生结晶,主要形成分子链相互垂直的片晶结构.PCL在PE基质上也能发生附生结晶,导致两者分子链平行.PLLA/PCL共混物在取向PE基底上结晶的形态结构依赖于共混组成.在PLLA含量大于95 wt%时,PCL不影响PLLA与PE的附生结晶行为.当PCL含量增加至10 wt%时,PLLA在PE上的附生结晶行为受到了一定程度的影响.当PCL含量超过40 wt%时,PLLA在PE上的附生结晶被抑制,取而代之是PCL在PE取向基质上附生结晶,产生两者分子链平行的取向片晶.另外,在PLLA含量在50 wt%~30 wt%之间时,体系产生明显的微相分离,微相分离并不影响PCL与PE的附生结晶,在PCL的富集区仍然发生平行链附生结晶,而PLLA的富集区结构变得模糊.当PLLA含量少于20 wt%时,微相分离不明显,少量PLLA应该分散在PCL片晶间的非晶区.     

静电纺丝法制备PLLA/g-HNTs复合纳米纤维膜及其性能研究

以辛酸亚锡为催化剂,利用HNTs表面的羟基引发L-LA开环聚合,合成了表面接枝聚(L-乳酸)(PLLA)链段的埃洛石纳米管(g-HNTs),通过红外、热失重和透射电镜对改性前后HNTs的组成与形貌进行了观察;然后采用静电纺丝技术制备了PLLA纳米纤维膜以及不同组成的PLLA/HNTs和PLLA/g-HNTs复合纳米纤维膜,探讨了纺丝条件对纳米纤维膜形貌的影响,并对复合膜的组成、形貌、力学性能和细胞相容性进行了研究.结果表明,当HNTs与L-LA的摩尔投料比为1∶10时,g-HNTs表面PLLA链段的接枝率为14.22％,HNTs纳米管的形态在接枝后变化不大,易于在无水乙醇中分散.电压强度和进样速率对纤维膜的形貌有一定影响,当电压强度为15 kV、进样速率为1 mL/h时,电纺纤维的直径较为均匀.复合纤维膜中g-HNTs在基体PLLA中的分散性以及与基体的界面相容性要优于相应的HNTs,当g-HNTs含量高达40％时,复合纳米纤维膜中的纤维形态仍然保持较好,可以得到连续、粗细较均匀的纤维;随着HNTs和g-HNTs含量增加,复合纳米纤维膜的拉伸强度和模量先增大后下降,当HNTs和g-HNTs的含量为5％时,两种复合纳米纤维膜的拉伸强度和模量均达到最大值,但PLLA/g-HNTs组复合纳米纤维膜的拉伸强度始终大于相应的PLLA/HNTs组.体外3T3细胞培养结果显示,PLLA/g-HNTs复合纳米纤维膜具有良好的细胞相容性,且优于相应的PLLA和PLLA/HNTs纳米纤维膜.     

聚癸二酸丙三醇酯对聚乳酸的改性

以丙三醇和癸二酸为单体通过熔融缩聚制得了聚癸二酸丙三醇酯(PGS),并用其预聚物(p-PGS)对聚L-丙交酯(PLLA)进行共混改性.利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)及凝胶渗透色谱(GPC)法对P-PGS的结构进行表征,并研究了改性后材料的力学性能、两相相容性、亲水性能和细胞相容性.结果表明:P-PGS具有支化分子结构,分散系数约为2.7;共混改性后的材料弹性模量和拉伸强度均有所下降,而断裂伸长率从7 %显著提高到150%左右;PLLA/PGS属于海岛式共混结构,PGS以小于10μm的尺寸均匀分布在PLLA基体中;共混后材料的亲水性也有一定的提高,且几乎保持了PLLA原有的细胞相容性.     

新型改性聚己内酯型聚氨酯弹性体的合成及性能

用不同种类异氰酸酯[脂肪族六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和脂环族异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)]对聚己内酯(PCL)进行改性,得到两端为羟基的异氰酸酯改性的PCL预聚体.将未改性和改性的PCL端羟基进行磷酸化后[磷酸化组分PCL210磷酸酯(A)、PCL205/HDI磷酸酯(B)和PCL205/IPDI磷酸酯(C)]与双官能度的环氧(1,4-丁二醇二缩水甘油醚,E)进行开环交联反应,得到生物相容且可降解的聚己内酯型聚氨酯弹性体材料(AE,BE和CE).聚己内酯型聚氨酶弹性体的力学性能、静态水接触角、体外降解/溶胀和细胞毒性测试结果表明,PCL异氰酸酯的改性有助于提高材料的强度、弹性、耐疲劳性和降解速率,同时未明显提高材料的细胞毒性.     

左旋聚乳酸/聚己内酯/氧化锌复合材料的制备及性能

基于左旋聚乳酸（PLLA）固有低韧性的缺点,分别引入可降解且柔韧性好的聚己内酯（PCL）和刚性纳米粒子氧化锌（nano-ZnO）对其改性,通过溶液共混的方法制备了PLLA/PCL/ZnO复合材料。借助DSC、DMA考察了复合材料的热行为和粘弹性,研究发现,PCL和ZnO的引入对PLLA复合材料的玻璃化转变温度没有影响,说明复合材料是不相容体系;随着PCL、ZnO含量的增多,PLLA的熔融峰向低温偏移。拉伸实验结果表明,PLLA/2%PCL/1%ZnO组分的复合材料拉伸韧性最佳,断裂伸长率达到了35%,比纯PLLA的断裂伸长率提升了20倍。然而,相同比例的PCL和ZnO单独对PLLA改性时,断裂伸长率分别为17%和4%,说明两者协同作用的增韧效果更好。拉伸断面的观察结果表明,PCL/ZnO含量增多时PCL分散相尺寸增大、相分离显著,且ZnO粒子趋于聚集,因而导致增韧效率下降。