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    電紡超支化聚乳酸-改性纖維素納米晶體/聚乳酸用于高機械性能形狀記憶膜

    2019-12-25   易絲幫

    DOI: 10.1002/pat.4743

    通過靜電紡絲制備了由超支化PLA改性纖維素納米晶體(H-PLA-CNCs)增強的聚乳酸(PLA)納米纖維膜。通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR),掃描電子顯微鏡(SEM),熱重分析(TGA),差示掃描量熱法(DSC)和動態力學分析(DMA)研究了H-PLA-CNCs和納米纖維膜。結果表明,超支化PLA可成功改善纖維素納米晶體(CNCs),這將提供強大的CNCs/基體界面粘附。因此,可以通過添加H-PLA-CNCs來改善PLA的機械和形狀記憶性能。特別是,當H-PLA-CNCs的添加量為7 wt%時,PLA復合納米纖維膜的拉伸強度和極限應變分別為15.56 MPa和25%,比純PLA分別高228%和72.4%。此外,PLA/5 wt%H-PLA-CNCs復合納米纖維膜的形狀恢復率為93%,比純PLA高37%。作者希望本研究能夠為開發更有效的方法以制備具有高機械性能的生物基礎形狀記憶膜提供不懈的努力。


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    圖1 H-PLA-CNCs的制備過程[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]


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    圖2復合納米纖維膜的制備工藝[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]


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    圖3 A,CNCs、A-CNCs、H-CNCs和H-PLA-CNCs的傅里葉變換紅外(FTIR)光譜和B,熱重分析(TGA)曲線[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]


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    圖4 A,纖維素納米晶體(CNCs),B,A-CNCs,C,H-CNCs和D,H-PLA-CNCs的X射線光電子能譜(XPS)光譜


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    圖5純聚乳酸(PLA)納米纖維膜A和用H-PLA-CNCs增強的PLA納米纖維膜在1 B、3 C、5 D和7 wt% E的重量負荷下的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像


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    圖6 A,純聚乳酸(PLA)納米纖維膜和用H-PLA-CNCs增強的PLA納米纖維膜在1、3、5和7 wt%的重量負荷下的熱重分析(TGA),B,導數熱重(DTG)和差示掃描量熱(DSC)曲線 [顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]


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    圖7 A,純聚乳酸(PLA)和用H-PLA-CNCs增強的PLA納米纖維膜在1、3、5和7wt%的重量負荷下的拉伸應力-應變曲線,以及B,純PLA和PLA復合材料的拉伸強度和斷裂應變[彩色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]


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    圖8記錄的純聚乳酸(PLA)A和具有H-PLA-CNCs的PLA納米纖維膜在1 B、3 C、5 D和7 wt% E的重量載荷下的形狀記憶行為,形狀恢復率和循環次數(F)之間的關系[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]



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