DOI: 10.3390/polym14163342
本研究合成了低分子量的生物基聚(癸二酸甘露醇)(PMS),并使用丙烯酸酯基团对其进行功能化(PMSAc)。将这些合成的聚酯以低比例(10wt%)与聚乳酸PLA共混,采用静电纺丝结合旋转收集器制备取向纤维。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)和广角X射线衍射(WAXS),利用同步辐射对所得纤维进行了全面研究。在PLA纤维上掺入PMSs不会显著影响纤维直径,取向几乎保持不变。添加PMSs后,结晶度和热性能也略有改善,与PLA相比,共混物的结晶度和玻璃化转变温度有所提高。值得注意的是,与PLA纤维相比,PLA/PMSs纤维因PMS的弹性特性而具备更高的韧性,且断裂伸长率和拉伸强度更高,杨氏模量更小。在丙烯酸酯化PMS的情况下,上述性能的改变更为明显,这也为进一步的化学反应(例如迈克尔加成或交联过程)在表面提供了现成的官能团。
图1.合成的PMS和PMSAc的1H-NMR光谱。
图2.右侧:PMS和PMSAc的完整ATR-FTIR光谱。左侧:1800-600cm-1区域的放大图。
图3.电纺纤维的SEM图像以及(a)PLA、(b)PLA/PMS和(c)PLA/PMSAc的相应尺寸直方图和取向。(白色箭头表示旋转收集器的方向)。
图4.1800-600cm-1区域内电纺纤维的ATR-FTIR光谱。
图5.PLA、PLA/PMS和PLA/PMSAc纤维的广角X射线衍射图。
图6.不同电纺纤维的DSC曲线。
图7.PLA、PLA/PMS和PLA/PMSAc电纺纤维在10mm/min下的应力-应变曲线。
图8.(a)用硫醇-烯点击化学改性纤维表面的制备过程示意图。(b,c)在相同暴露时间内与巯基香豆素发生硫醇-烯反应后,PLA/PMS和PLA/PMSAc纤维的荧光显微照片。(d)与巯基香豆素发生硫醇-烯反应后,PLA/PMS和PLA/PMSAc纤维的荧光光谱,激发波长为325nm。