本技术涉及一种增韧聚乳酸纳米纤维静电纺丝膜的制备方法,包括:(1)将弹性组分单体、乳酸和纤维素加入去离子水中,加热搅拌,得到增容剂;(2)将步骤(1)中的增容剂、弹性组分和聚乳酸加入有机溶剂中,搅拌溶解混匀,获得纺丝液;(3)将纺丝液进行静电纺丝,获得增韧聚乳酸纳米纤维静电纺丝膜。本发明制备方法简单,改善了聚乳酸材料脆性过大的缺点,得到的纳米纤维静电纺丝膜具有更好的韧性和弹性回复性能以及耐疲劳性。
背景技术
聚乳酸(PLA)是一种可由玉米为原材料的,具备优异生物可降解性和生物相容性的合成高分子材料。PLA在自然界中能够被细菌、霉菌等微生物分解,最终可降解为对环境无污染的二氧化碳和水。作为一种源于自然最终又能降解归于自然的生物基材料,PLA在当下注重环保、推广生物基环保新型材料的进程中,具有很大的发展潜力。
现有的PLA纳米纤维的制备技术可选择静电纺丝技术,现有的静电纺丝技术纺制的PLA纳米纤维因为具备比表面积大,生物相容性优良的特点,被广泛运用在生物医用领域,用作组织支架,混合药物促进人体组织修复,但是,有一些部位需要的支架,例如肌肉韧带组织,则要求组织支架在具有一定的韧性。
但由于静电纺丝PLA的结晶速率低导致其力学性能不佳,虽然硬度较高,但是韧性明显不足,脆性比较大,抗弯曲性能也较差。并且在高风速的情况下,对空气过滤材料的强度和韧性都有较高要求。
目前增韧PLA的方法主要包括聚合物共混。为了保证制备得到的PLA复合材料仍然具有可降解性,使用的增韧材料要具备天然无害易降解的性能,常选择PCL和PBAT等弹性组分进行共混。CN111748181B公布了一种在PLA中共混生物可降解的柔性大分子PBAT,PBF和PBls,以及环氧化纤维素纤维经熔融反应共混制成的材料。但PLA与弹性组分PBAT等是热力学不相容体系,使得PLA与弹性组分熔融共混制得的共混物力学性能差,联系并不紧密,无定形区的连接不足,易造成界面分离从而影响增韧效果。
为了提高PLA和弹性组分共混物的力学性能,需要在共混过程中引入增容剂,以此来降低PLA和弹性组分两相界面的张力,提升界面的粘合力,达到提升共混体系相容性的目的。
实现思路