纳米SiO_2驻极体/聚乳酸复合熔喷非织造材料的制备及性能

作     者：蔡诚 唐国翌 宋国林 赵亮 陈丽杰 CAI Cheng TANG Guoyi SONG Guolin ZHAO Liang CHEN Lijie

作者机构：清华大学深圳研究生院新材料所深圳518055 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2017年第34卷第3期

页      面：486-493页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：深圳市科技计划技术开发项目(CXZZ20150402105414536) 东莞市产学研合作项目(2014509126108) 深圳市政府项目(JCYJ20140417115840229) 深圳市国际合作研究项目(GJHZ20150316160614839) 

主　　题：聚乳酸 纳米SiO2驻极体 熔喷非织造材料 结晶分数 过滤性能 

摘      要：采用纳米SiO_2为驻极体,经过表面改性与聚乳酸(PLA)复合,利用双螺杆挤出机制备了纳米SiO_2/PLA复合熔喷切片,并通过工业级熔喷生产线试制了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料。利用FTIR分析了纳米SiO_2的表面改性效果,利用DSC分析了纳米SiO_2/PLA复合熔喷切片在熔喷快速冷却条件下的结晶性能,利用滤料综合性能测试台和SEM研究了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料的过滤性能及微观形貌,最后采用质量损失法评估了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料的降解性能。研究结果表明:经表面改性处理,纳米SiO_2表面附上了有机活性基团;在100℃/min的冷却条件下纯PLA的结晶分数较低,纳米SiO_2驻极体的加入有助于PLA的结晶;少量纳米SiO_2驻极体的添加可显著提高PLA复合熔喷非织造材料的过滤效率,其中质量分数0.75%的纳米SiO_2添加量可使过滤效率达到99.69%,接近商用高效空气过滤器(HEPA)级聚丙烯(PP)过滤效率;在中性水解环境下,纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料具备可降解性能,经8个月质量降解至79.57%。