PLLA/PMMA共混制備多孔膜
發(fā)布時間:2021-07-14 02:46
以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和左旋聚乳酸(PLLA)為原料,制備了二者的共混膜。利用差示掃描量熱儀(DSC)研究了PLLA/PMMA共混膜的相容性,發(fā)現(xiàn)該體系為部分互容。在此基礎上,利用堿液降解共混膜中的PLLA,從而制備多孔膜。結果發(fā)現(xiàn),聚合物組成的改變對多孔膜的細節(jié)結構有明顯影響。當PLLA與PMMA質(zhì)量比為25/75時,主體膜主要由顆粒和纖維結構構成;當PLLA與PMMA質(zhì)量比為50/50及75/25時,主體膜明顯由顆粒狀結構形成,其尺寸為60100nm。由此可見,利用PLLA/PMMA的共混膜及堿液降解法可方便地制備多孔聚合物膜。
【文章來源】:華東理工大學學報(自然科學版). 2016,42(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖2共混膜在堿液中質(zhì)量隨降解時間的變化Fig.2Masschangeofblendingfilmsinbase
構。圖3中的插圖為同一相角差下共混膜的AFM相圖,其掃描范圍為1×1μm2。從相圖中可發(fā)現(xiàn),隨著PMMA質(zhì)量分數(shù)的減少,相圖中的亮斑也隨之減少。這就表明相位圖中亮斑對應的是共混膜中的富含PMMA的微區(qū),而相對較暗的部分為PLLA微區(qū)。另外,從相圖中還可以看出,PLLA/PMMA共混膜發(fā)生了微觀分相;富含PMMA的微區(qū)并不是連續(xù)的。2.3.2降解前共混膜的截面結構利用高分辨的場發(fā)射掃描電鏡觀察聚合物質(zhì)量比對共混膜截面結構的影響,結果見圖4。在此需要指出的是,當聚合物質(zhì)量濃度為0.02g/mL時,所得膜的厚度較小,大約為200nm,因此在截面觀察時,將聚合物的質(zhì)量濃度提高到了0.06g/mL。結果表明:共混膜的截面皆呈典型的不對稱結構,由致密層和疏松層這兩部分組成。其中,整個膜厚大約為750nm,而致密層的厚度約為80nm。在截面圖中,最顯著的特征是疏松層內(nèi)部分布著大小約為50nm的顆粒。這也間接證明了上述AFM相圖中的結論,即PLLA/PMMA體系發(fā)生了微觀分相。圖4共混膜的截面圖Fig.4Cross-sectionimagesofblendingfilms2.3.3降解后共混膜的形貌根據(jù)QCM結果,利用AFM分別觀察了M13共混膜經(jīng)6h降解、M11經(jīng)12h降解和M31經(jīng)9h降解后的形貌變化,結果如圖5所示。與圖3對比可發(fā)現(xiàn),降解后膜表面均出現(xiàn)了不同程度的孔結構(大掃描范圍10×10μm2):當m(PLLA)/m(PMMA)為25/75
第6期季姍,等:PLLA/PMMA共混制備多孔膜使膜厚降低。事實上,膜厚的減小不利于多孔膜的制備,因為在降解過程中主體基質(zhì)會聚集或坍塌。由此可見,如何使PMMA保持其在共混膜中的結構是利用“犧牲組分”法制備多孔膜的關鍵。圖5降解后共混膜的AFM形貌圖Fig.5Morphologicalimagesofblendingfilmsafterdegradation圖6共混膜膜厚隨降解時間的變化Fig.6Thicknesschangeofblendingfilmswithdegradationtime2.4共混膜降解過程中的紅外圖譜本文利用全反射紅外光譜表征了共混膜在降解過程中組成的變化情況,結果如圖7所示。圖7中,1760cm-1左右的吸收峰歸因于PLLA羧酸根中C=O的伸縮振動;1730cm-1左右的為PMMA酯鍵中C=O的伸縮振動。從圖7中可以發(fā)現(xiàn),紅外圖譜變化中最為明顯的是PLLA的C=O伸縮振動峰(1758、1756cm-1)和PMMA的C=O伸縮振動峰(1730、1732cm-1)。降解過程中,PLLA中的C=O吸收峰強度逐漸減弱,而PMMA的卻保持不變。特別需要指出的是,M13、M11和M31共混膜在分別降解了3、6、6h后,PLLA的特征吸收峰完全消失,只表現(xiàn)出PMMA的特征吸收峰。這似乎說明,PLLA經(jīng)過這些時間后即達到了完全降解,這一結果與QCM的結論有一定的出入。這可能是由于檢測手段不同造成。在降解的初始階段,PLLA在共混膜中的含量較
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣體分離復合膜的聚丙烯腈支撐底膜的制備與表征[J]. 王連軍,李楊,胡義,孫健,李泰朧,呂權,李恕廣. 膜科學與技術. 2015(02)
[2]聚乳酸超細纖維膜的制備及降解性能研究[J]. 于建香,姚天宇. 北京石油化工學院學報. 2013(04)
[3]PS/PC共混膜的干燥動力學[J]. 游曉,黃永民,劉洪來. 華東理工大學學報(自然科學版). 2011(04)
本文編號:3283250
【文章來源】:華東理工大學學報(自然科學版). 2016,42(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖2共混膜在堿液中質(zhì)量隨降解時間的變化Fig.2Masschangeofblendingfilmsinbase
構。圖3中的插圖為同一相角差下共混膜的AFM相圖,其掃描范圍為1×1μm2。從相圖中可發(fā)現(xiàn),隨著PMMA質(zhì)量分數(shù)的減少,相圖中的亮斑也隨之減少。這就表明相位圖中亮斑對應的是共混膜中的富含PMMA的微區(qū),而相對較暗的部分為PLLA微區(qū)。另外,從相圖中還可以看出,PLLA/PMMA共混膜發(fā)生了微觀分相;富含PMMA的微區(qū)并不是連續(xù)的。2.3.2降解前共混膜的截面結構利用高分辨的場發(fā)射掃描電鏡觀察聚合物質(zhì)量比對共混膜截面結構的影響,結果見圖4。在此需要指出的是,當聚合物質(zhì)量濃度為0.02g/mL時,所得膜的厚度較小,大約為200nm,因此在截面觀察時,將聚合物的質(zhì)量濃度提高到了0.06g/mL。結果表明:共混膜的截面皆呈典型的不對稱結構,由致密層和疏松層這兩部分組成。其中,整個膜厚大約為750nm,而致密層的厚度約為80nm。在截面圖中,最顯著的特征是疏松層內(nèi)部分布著大小約為50nm的顆粒。這也間接證明了上述AFM相圖中的結論,即PLLA/PMMA體系發(fā)生了微觀分相。圖4共混膜的截面圖Fig.4Cross-sectionimagesofblendingfilms2.3.3降解后共混膜的形貌根據(jù)QCM結果,利用AFM分別觀察了M13共混膜經(jīng)6h降解、M11經(jīng)12h降解和M31經(jīng)9h降解后的形貌變化,結果如圖5所示。與圖3對比可發(fā)現(xiàn),降解后膜表面均出現(xiàn)了不同程度的孔結構(大掃描范圍10×10μm2):當m(PLLA)/m(PMMA)為25/75
第6期季姍,等:PLLA/PMMA共混制備多孔膜使膜厚降低。事實上,膜厚的減小不利于多孔膜的制備,因為在降解過程中主體基質(zhì)會聚集或坍塌。由此可見,如何使PMMA保持其在共混膜中的結構是利用“犧牲組分”法制備多孔膜的關鍵。圖5降解后共混膜的AFM形貌圖Fig.5Morphologicalimagesofblendingfilmsafterdegradation圖6共混膜膜厚隨降解時間的變化Fig.6Thicknesschangeofblendingfilmswithdegradationtime2.4共混膜降解過程中的紅外圖譜本文利用全反射紅外光譜表征了共混膜在降解過程中組成的變化情況,結果如圖7所示。圖7中,1760cm-1左右的吸收峰歸因于PLLA羧酸根中C=O的伸縮振動;1730cm-1左右的為PMMA酯鍵中C=O的伸縮振動。從圖7中可以發(fā)現(xiàn),紅外圖譜變化中最為明顯的是PLLA的C=O伸縮振動峰(1758、1756cm-1)和PMMA的C=O伸縮振動峰(1730、1732cm-1)。降解過程中,PLLA中的C=O吸收峰強度逐漸減弱,而PMMA的卻保持不變。特別需要指出的是,M13、M11和M31共混膜在分別降解了3、6、6h后,PLLA的特征吸收峰完全消失,只表現(xiàn)出PMMA的特征吸收峰。這似乎說明,PLLA經(jīng)過這些時間后即達到了完全降解,這一結果與QCM的結論有一定的出入。這可能是由于檢測手段不同造成。在降解的初始階段,PLLA在共混膜中的含量較
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣體分離復合膜的聚丙烯腈支撐底膜的制備與表征[J]. 王連軍,李楊,胡義,孫健,李泰朧,呂權,李恕廣. 膜科學與技術. 2015(02)
[2]聚乳酸超細纖維膜的制備及降解性能研究[J]. 于建香,姚天宇. 北京石油化工學院學報. 2013(04)
[3]PS/PC共混膜的干燥動力學[J]. 游曉,黃永民,劉洪來. 華東理工大學學報(自然科學版). 2011(04)
本文編號:3283250
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