熔喷非织造用PHBV/PLA共混材料相容性与可纺性研究

【摘要】目前，熔喷非织造材料采用的原料以涤纶（PET）和丙纶（PP）为主，这类石油基材料废弃后面临着难以回收利用以及降解处理的问题，从而大大加重了环境的负担。生物可降解材料作为解决“白色污染”一种有效的途径，已成为材料科学研究的热点。聚（3-羟基丁酸-co-羟基戊酸共聚酯）（PHBV）由于其优异的生物相容性可降解性，且生产过程和降解产物完全无毒害而得到了国内外众多研究者的青睐，但PHBV材料本身加工窗口窄，易热降解且熔体黏度大，难以满足熔喷非织造的要求。聚乳酸（PLA）是和PHBV类似的热门生物可降解材料，较PHBV具有更好的热稳定性和熔喷可纺性。本文采用熔融共混法制备了不同比例的PHBV/PLA共混材料，从结晶性能、热性能、动态热力学性能、相分布方面研究了其共混材料的结构和相容性，同时对共混材料流变性能、初生纤维等可纺性方面进行了探讨，并研究了用柠檬酸三丁酯（TBC）增容、增塑改性后共混材料结构、相容性和可纺性变化，研究结果表明：1.PHBV/PLA共混材料中两相的玻璃化转变温度相互分离，不同比例的共混材料体现出不同的相容性，但两相总体相容性较差；共混材料相界面清晰，共混比例差异较大时，呈典型的“海-岛”相分布，共混比例相同时，同组分间形成连续相；共混材料中组分间化学健并未发生明显的相互作用，晶型不改变，PLA的加入对PHBV结晶具有明显的稀释作用。2.TBC的加入使PHBV/PLA共混材料中两相玻璃化转变温度和熔点有所降低，且随着TBC添加量的增加，下降程度提高，体现了较好的增塑作用；TBC使共混材料中两相界面变得模糊，相尺寸减小，分散均匀度提高；TBC对共混材料的结晶作用有所影响，特别是使PHBV/PLA（25/75）共混材料的结晶度下降明显，同时使结晶速率也下降。3.PHBV/PLA共混材料的热稳定性和熔体流动速率较纯PHBV明显提高，能够满足熔喷非织造原料的要求，TBC对共混材料的热稳定影响不明显。PHBV/PLA共混熔体对温度和剪切速率较敏感，表观粘度随着温度的升高和剪切速率的增大而减小，可纺性随着PLA比例的提高而改善；当TBC添加量较低时，共混材料的熔体结构化程度提高，黏度有所增大，随着TBC添加量的增加，共混熔体黏度减小。PHBV/PLA熔体纺丝牵伸速度、纤维表面光滑度和发粘情况随着PLA比例的提高而改善，但PHBV/PLA初生纤维取向度较低，总体纺丝性能欠佳；TBC使共混材料的可纺性得到改善，其中熔体纺丝速度提高，初生纤维表面更加光滑，取向度更高，但对发粘现象改善不明显。
【作者】朱斐超；
【导师】韩建；
【作者基本信息】浙江理工大学，纺织工程，2014，硕士
【关键词】聚（3-羟基丁酸-co-羟基戊酸共聚酯）；聚乳酸；相容性；可纺性；

【参考文献】
[1]曹晶.基于混合层次包围盒的碰撞检测算法的研究[D].西安科技大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[2]陈焕飞,刘朝,贾宏杰,余晓丹.基于Bender’s分解的含DG配电系统网络重构[J].电力系统自动化,2008,21:22-26.
[3]熊洋.基于多变量统计分析肝癌氧合血红蛋白NIR-SERS光谱[D].郑州大学,光学工程,2013,硕士.
[4]郑晖.多层BaTiO_3/PVDF复合材料制备及介电性能研究[D].北京化工大学,化学工程与技术,2013,硕士.
[5]李果.我国司法鉴定人助理制度构建研究[D].安徽大学,法律,2012,硕士.
[6]刘梓仪.股东优先购买权法律问题研究[D].兰州大学,民商法（专业学位）,2013,硕士.
[7]何妍.基于iPad的二维游戏《红色征程》的设计与实现[D].北京交通大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[8]梁大川.SOX9与Ⅱ型胶原在小鼠MSCs三系分化中的实验研究[D].山西医科大学,外科学,2013,硕士.
[9]李霞,钟乐海.基于数据挖掘的分布式入侵检测系统[J].电子工程师,2005,03:57-59.
[10]胡豪立.通信受限网络控制系统非均匀采样控制[D].浙江工业大学,2013.
[11]史红娟.苏云金杆菌cry1Aa基因的表达和定点突变[D].湖南师范大学,微生物学,2004,硕士.
[12]冷元元.买壳上市与我国企业的规范化发展[D].河南大学,国民经济学,2004,硕士.
[13]李敏.数据仓库在铁路运输决策支持中的应用研究[D].西南交通大学,物流工程,2014,硕士.
[14]司维峰.分枝状铂纳米材料的控制合成及电化学性能研究[D].辽宁师范大学,有机化学,2012,硕士.
[15]张庆.纸雕艺术的设计研究[D].沈阳理工大学,设计艺术学,2013,硕士.
[16]何雨晴.高铁频谱环境地图中政策语言和政策引擎研究[D].西南交通大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[17]毕芳.涡凹气浮—曝气生物滤池组合工艺处理含油废水的工程实践[D].华南理工大学,环境工程,2012,硕士.
[18]范梅琳.二甲双胍对脂多糖诱导的THP-1细胞相关炎症因子及凋亡的影响[D].山西医科大学,内科学,2013,硕士.
[19]汪国林.构建DDoS攻击检测、跟踪系统[D].南京理工大学,2003.
[20]徐超群.基于物质点法对TC4合金超高速碰撞的数值模拟研究[D].辽宁大学,理论物理,2012,硕士.
[21]吴鑫.医学翻译实践报告[D].长沙理工大学,英语笔译（专业学位）,2013,硕士.
[22]张坤.预应力混凝土箱形梁局部应力分析[D].长安大学,建筑与土木工程（专业学位）,2014,硕士.
[23]王志生.索塔式风力发电塔架设计及优化研究[D].内蒙古科技大学,结构工程,2014,硕士.
[24]丁宇.消费者权益保护中惩罚性赔偿问题比较研究[D].天津大学,经济法学,2013,硕士.
[25]程国安,邓建华,吴绍龙,郑瑞廷.H等离子体诱导Graphene/CNTs复合结构的制备及其场发射性能[A].中国真空学会(ChineseVacuumSociety).中国真空学会2012学术年会论文摘要集[C].中国真空学会(ChineseVacuumSociety):,2012:1.
[26]牟军.铂基石墨烯燃料电池催化剂的制备、表征及性能研究[D].青岛科技大学,材料物理与化学,2012,硕士.
[27]张岁.沥青拌和站用振动筛的动态仿真及参数优化[D].长安大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[28]余文君.土钉支护技术在德兴妇保工程实际中的应用[D].南昌大学,岩土工程,2012,硕士.
[29]杜欣.色彩在传统糖果包装设计中的应用研究[D].西北大学,美术（专业学位）,2014,硕士.
[30]刘景帅.快速凝固CuNiSiCrZn合金的组织与性能研究[D].江苏科技大学,材料加工工程,2013,硕士.
[31]李伟.铁路数字选线关键技术研究与应用[D].中南大学,交通运输工程,2014,博士.
[32]张彤.羊粪厌氧消化影响因素分析及产气特性研究[D].西北农林科技大学,生态学,2014,博士.
[33]王胜明,潘卫华,孙淑淇.一种搜索引擎的新体系结构[J].计算机工程,2003,11:98-100.
[34]吕小丹.制造业上市公司实施ERP的绩效研究[D].首都经济贸易大学,会计学,2013,硕士.
[35]BasharatAli.5-氨基乙酰丙酸缓解镉胁迫下油菜植株生长、生理、分子和超微结构变化的作用机理研究[D].浙江大学,CropScience,2014,博士.
[36]汪吉利.营业转让中职工权益保护问题研究[D].南京理工大学,民商法学,2013,硕士.
[37]王敏尔.单股、多股紊动水射流数值模拟研究[D].浙江工业大学,2005.
[38]苏雪.我国中小企业文化建设研究[D].山西财经大学,企业管理,2013,硕士.
[39]居颂文.鼠抗人4-1BBL分子功能性单克隆抗体的研制及其生物学特性的研究[D].苏州大学,免疫学,2003,硕士.
[40]王建红.学习材料的难度和分值对大学生学习时间分配的影响[D].辽宁师范大学,发展与教育心理学,2011,硕士.
[41]张伟.昆仑燃气公司财务管理模式探讨[D].吉林大学,会计,2012,硕士.
[42]祝松梅.论俄国象征主义诗歌[D].西安外国语大学,比较文学与世界文学,2013,硕士.
[43]林冠楠.吡咯甲叉衍生物的荧光探测与能量转移研究[D].浙江大学,材料学,2012,硕士.
[44]周健.新疆紫草化学成分研究及根与茎残基成分的比较[D].成都中医药大学,中药学,2012,硕士.
[45]吴戈.锁模光纤激光器输出特性及其混沌化研究[D].吉林大学,2012.
[46]杨鑫.碳钢换热表面耐蚀抗垢镀层的制备与性能研究[D].东北大学,材料学,2010,硕士.
[47]张巨莉.焊剂带约束电弧超窄间隙焊接装置的研制[D].兰州理工大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[48]赵辉,严爱军,王普.提高案例推理分类器的可靠性研究[J].自动化学报,2014,09:2029-2036.
[49]刘景鹏.中国区域气温和降水月尺度可预报性的时空分布特征[D].中国气象科学研究院,气象学,2014,硕士.
[50]王舟.环氧树脂/氧化石墨烯纳米复合材料的制备和表征[D].北京化工大学,2010.