TPU/PVP共混体系的制备与性能

采用熔融共混制备TPU/PVP改性材料,研究PVP种类和加工温度对改性材料的外观、力学性能、微观结构和水浴造孔性能的影响。在TPU中加入PVP后材料的颜色变深变黄,温度越高,颜色越黄,拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度降低,较低的熔融共混温度(180℃)对材料的性能影响较小。SEM分析发现,添加PVP-K17与PVP-K30所制备的改性材料,其分散相比添加PVP-K90的尺寸分布更加均匀,原因在于PVP-K90分子量高、黏度大所致;水浴造孔后,纯TPU表面无孔洞出现,添加PVP-K17和PVP-K90的孔洞较少、均匀性较差,添加PVP-K30的孔洞数量较多、分布均匀。在TPU中添加6%的PVP-K30为改性剂、熔融共混180℃的条件下可制备力学性能较好、造孔性能良好的改性材料,在载药支架的3D打印领域具有良好的应用前景。

PET薄膜的亲水改性研究

目的 探索对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜亲水改性的制备工艺,研究其是否能有效提高PET薄膜表面的亲水性。方法 将PET薄膜裁剪成1 cm×4 cm的矩形样条,样条放入盛有无水乙醇的离心管中超声清洗,经烘干后再放入叔丁基过氧化氢(TBHP)溶液中进行引发反应,引发完成的PET薄膜样条依次用无水乙醇、水超声清洗后放入PVP溶液进行改性,最后超声清洗并烘干放置24 h进行接触角测试与红外光谱测试,分别评价PET薄膜的亲水性与表面成分变化。结果 使用不同PVP进行改性,PVP-K90对PET薄膜的改性效果最佳,接触角下降最明显,其接触角为21.3°。研究不同浓度TBHP对接触角的影响,随着TBHP浓度增加,接触角逐渐减小,TBHP浓度为1%时,其接触角为28°。探究不同浓度PVP-K90对接触角的影响,随着PVP-K90浓度增加,接触角呈现先减小后略有增大的变化趋势,PVP-K90浓度为5%时达到最小值(24.2°)。最佳配方和工艺为:5%PVP-K90+1%TBHP,温度80℃,转速600 r/min,反应时间1 h。PET薄膜的接触角从改性前的81.7°下降到改性后的29.5°,亲水性显著提高。亲水改性PET薄膜超声清洗20 min以上,接触角仍保持不变,红外光谱在3 427、1 608 cm^(-1)的特征峰明显增强,PVP以化学键合方式接枝在PET表面。结论 以TBHP作引发剂,PVP-K90作改性剂,通过表面接枝方法可有效提高PET薄膜的亲水性。

环氧扩链剂对聚乳酸性能的影响

以聚乳酸(PLA)为基材,以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物(X-U993)为扩链改性剂,采用熔融共混制备PLA/X-U993共混物。研究X-U993用量对PLA的流变性能、黏均分子量、力学性能、热力学性能和接触角的影响。结果表明,随着X-U993用量增加,平衡扭矩逐渐增大,PLA的熔融温度、结晶热焓、熔融热焓逐步降低,拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度和接触角呈先增加然后降低的变化趋势。当X-U993质量分数为1%时PLA材料的平衡扭矩最大为14.0N·m,当X-U993质量分数为0.8%时,拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度和接触角达到最大值,分别为62.9MPa,5.1%,256.2N/mm,77.58°;当X-U993质量分数≥0.6%时出现冷结晶峰,冷结晶温度随X-U993用量增加而增大。X-U993对PLA产生了扩链反应,其环氧基与羧基、羟基发生化学反应,羧基、羟基数量减少,进而亲水能力减弱,接触角增加。