聚乳酸无纺布的制备及性能研究

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本研究针对熔喷(meltblown)和纺黏(ispunbond)无纺布成型工艺特点,采用熔融共混法,以乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC),三醋酸甘油酯(Tac)作为增塑剂,poly(ethyleneglutaric-co-terephthalate)(FP)作为增韧剂,对聚乳酸(PLA)进行熔融共混改性,以改善PLA的流动性及韧性。研究结果发现在PLA中添加ATBC,Tac均能在一定程度上提高PLA的熔融指数;其中ATBC较Tac更为适合PLA无纺布成型工艺。当ATBC添加量为10%时,PLA90ATBC10适合熔喷但不适纺黏工艺。ATBC添加降为5%时,PLA95ATBC5却仅适合纺黏而不适合熔喷工艺。另加入增韧剂FP对PLA进行增韧改性,结果发现,加入FP可以有效提高(PLAxFPy)90ATBC10无纺布成品的拉伸(tensile)和顶破(burststrength)性能;其中当FP含量约为5%时,改性PLA熔喷与纺黏无纺布成品的断裂和顶破性能达到最佳。SEM分析结果表明,FP含量的变化对(PLAxFPy)90ATBC10熔喷无纺布纤维的细度影响不大。当FP含量=10%时,从(PLAxFPy)90ATBC10熔喷无纺布纤维表面可以明显观察到FP与PLA发生明显的相分离。此外,(PLAxFPy)aATBCb系列样品傅立叶红外光谱(FTIR)分析表明,在不同ATBC含量下,PLA与FP熔融共混过程中,PLA分子链端的-COOH官能基均会与FP分子链端的-OH反应生成了酯羰基。DSC分析结果表明,(PLAxFPy)aATBCb系列样品的玻璃化转变温度(Tg),熔点(Tm)以及再结晶起始温度(Tonset)都随着ATBC的含量的增加而大幅降低,而结晶度(Wc)则随FP的含量的增加而明显增加。而在相同的ATBC含量下,(PLAxFPy)aATBCb的玻璃化转变温度(Tg)在FP含量在5%附件时降到最低点。
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