聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)生物高分子增韧改性及纤维成形研究

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PHBV是微生物合成的一种细胞内高分子聚酯,具有良好的生物相容性、生物可降解性,可作为生物医用材料和生物可降解包装材料,是近年来生物材料领域最为活跃的研究热点。   本论文采用溶液浇铸法制备了生物可降解聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)和聚羟基丁酸己酸酯(PHBHHx)共混体系,利用冰水等温结晶-拉伸两步法纤维成形技术纺制出了PHBV生物可降解纤维,并对纤维进行牵伸和热定型等后处理。通过DSC、X-射线衍射、POM、SEM和力学性能测试等手段,对PHBV的基本性能指标、PHBV/PHBHHx共混体系及PHBV纤维的热性能、结晶性能和力学性能等进行了分析。结果表明:PHBV结晶所形成的晶体是典型的环带球晶。Avrami方程可以正确地描述PHBV的等温结晶过程,除主结晶过程外,PHBV还存在二次结晶过程。PHBV的Avrami指数n在3至4之间变化,说明PHBV结晶以球晶均相成核为主。PHBV膜等温冷结晶研究表明,随着恒温时间的延长,冷结晶峰放热峰峰值逐渐向高温方向移动。PHBV和PHBHHx之间存在一定的相互作用,PHBV的冷结晶温度随PHBHHx含量的增加向高温方向移动。PHBV/PHBHHx共混体系的结晶呈环带球晶现象,PHBHHx含量的提高,环带球晶逐渐变得规整、清晰,且带宽逐渐减小。随着PHBHHx含量的增加,共混体系断裂伸长率整体表现出增大的趋势。PHBV纤维断裂强度随着拉伸倍数的增大而增强,10倍拉伸的纤维强度可达227MPa。取向和紧张定型的PHBV纤维内部出现了β晶体。取向的纤维表面出现了原纤化现象。  
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