PLLA/PMMA共混制备多孔膜
发布时间：2021-07-14 02:46
以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和左旋聚乳酸（PLLA）为原料,制备了二者的共混膜。利用差示扫描量热仪（DSC）研究了PLLA/PMMA共混膜的相容性,发现该体系为部分互容。在此基础上,利用碱液降解共混膜中的PLLA,从而制备多孔膜。结果发现,聚合物组成的改变对多孔膜的细节结构有明显影响。当PLLA与PMMA质量比为25/75时,主体膜主要由颗粒和纤维结构构成;当PLLA与PMMA质量比为50/50及75/25时,主体膜明显由颗粒状结构形成,其尺寸为60100nm。由此可见,利用PLLA/PMMA的共混膜及碱液降解法可方便地制备多孔聚合物膜。
【文章来源】：华东理工大学学报(自然科学版). 2016,42(06)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图２共混膜在碱液中质量随降解时间的变化Ｆｉｇ．２Ｍａｓｓｃｈａｎｇｅｏｆｂｌｅｎｄｉｎｇｆｉｌｍｓｉｎｂａｓｅ
构。图３中的插图为同一相角差下共混膜的ＡＦＭ相图，其扫描范围为１×１μｍ２。从相图中可发现，随着ＰＭＭＡ质量分数的减少，相图中的亮斑也随之减少。这就表明相位图中亮斑对应的是共混膜中的富含ＰＭＭＡ的微区，而相对较暗的部分为ＰＬＬＡ微区。另外，从相图中还可以看出，ＰＬＬＡ／ＰＭＭＡ共混膜发生了微观分相；富含ＰＭＭＡ的微区并不是连续的。２．３．２降解前共混膜的截面结构利用高分辨的场发射扫描电镜观察聚合物质量比对共混膜截面结构的影响，结果见图４。在此需要指出的是，当聚合物质量浓度为０．０２ｇ／ｍＬ时，所得膜的厚度较小，大约为２００ｎｍ，因此在截面观察时，将聚合物的质量浓度提高到了０．０６ｇ／ｍＬ。结果表明：共混膜的截面皆呈典型的不对称结构，由致密层和疏松层这两部分组成。其中，整个膜厚大约为７５０ｎｍ，而致密层的厚度约为８０ｎｍ。在截面图中，最显著的特征是疏松层内部分布着大小约为５０ｎｍ的颗粒。这也间接证明了上述ＡＦＭ相图中的结论，即ＰＬＬＡ／ＰＭＭＡ体系发生了微观分相。图４共混膜的截面图Ｆｉｇ．４Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎｉｍａｇｅｓｏｆｂｌｅｎｄｉｎｇｆｉｌｍｓ２．３．３降解后共混膜的形貌根据ＱＣＭ结果，利用ＡＦＭ分别观察了Ｍ１３共混膜经６ｈ降解、Ｍ１１经１２ｈ降解和Ｍ３１经９ｈ降解后的形貌变化，结果如图５所示。与图３对比可发现，降解后膜表面均出现了不同程度的孔结构（大扫描范围１０×１０μｍ２）：当ｍ（ＰＬＬＡ）／ｍ（ＰＭＭＡ）为２５／７５
第６期季姗，等：ＰＬＬＡ／ＰＭＭＡ共混制备多孔膜使膜厚降低。事实上，膜厚的减小不利于多孔膜的制备，因为在降解过程中主体基质会聚集或坍塌。由此可见，如何使ＰＭＭＡ保持其在共混膜中的结构是利用“牺牲组分”法制备多孔膜的关键。图５降解后共混膜的ＡＦＭ形貌图Ｆｉｇ．５Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｉｍａｇｅｓｏｆｂｌｅｎｄｉｎｇｆｉｌｍｓａｆｔｅｒｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ图６共混膜膜厚随降解时间的变化Ｆｉｇ．６Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｃｈａｎｇｅｏｆｂｌｅｎｄｉｎｇｆｉｌｍｓｗｉｔｈｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｔｉｍｅ２．４共混膜降解过程中的红外图谱本文利用全反射红外光谱表征了共混膜在降解过程中组成的变化情况，结果如图７所示。图７中，１７６０ｃｍ－１左右的吸收峰归因于ＰＬＬＡ羧酸根中Ｃ＝Ｏ的伸缩振动；１７３０ｃｍ－１左右的为ＰＭＭＡ酯键中Ｃ＝Ｏ的伸缩振动。从图７中可以发现，红外图谱变化中最为明显的是ＰＬＬＡ的Ｃ＝Ｏ伸缩振动峰（１７５８、１７５６ｃｍ－１）和ＰＭＭＡ的Ｃ＝Ｏ伸缩振动峰（１７３０、１７３２ｃｍ－１）。降解过程中，ＰＬＬＡ中的Ｃ＝Ｏ吸收峰强度逐渐减弱，而ＰＭＭＡ的却保持不变。特别需要指出的是，Ｍ１３、Ｍ１１和Ｍ３１共混膜在分别降解了３、６、６ｈ后，ＰＬＬＡ的特征吸收峰完全消失，只表现出ＰＭＭＡ的特征吸收峰。这似乎说明，ＰＬＬＡ经过这些时间后即达到了完全降解，这一结果与ＱＣＭ的结论有一定的出入。这可能是由于检测手段不同造成。在降解的初始阶段，ＰＬＬＡ在共混膜中的含量较
【参考文献】：
期刊论文
[1]气体分离复合膜的聚丙烯腈支撑底膜的制备与表征[J]. 王连军,李杨,胡义,孙健,李泰胧,吕权,李恕广. 膜科学与技术. 2015(02)
[2]聚乳酸超细纤维膜的制备及降解性能研究[J]. 于建香,姚天宇. 北京石油化工学院学报. 2013(04)
[3]PS/PC共混膜的干燥动力学[J]. 游晓,黄永民,刘洪来. 华东理工大学学报(自然科学版). 2011(04)
本文编号：3283250
【文章来源】：华东理工大学学报(自然科学版). 2016,42(06)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图２共混膜在碱液中质量随降解时间的变化Ｆｉｇ．２Ｍａｓｓｃｈａｎｇｅｏｆｂｌｅｎｄｉｎｇｆｉｌｍｓｉｎｂａｓｅ
构。图３中的插图为同一相角差下共混膜的ＡＦＭ相图，其扫描范围为１×１μｍ２。从相图中可发现，随着ＰＭＭＡ质量分数的减少，相图中的亮斑也随之减少。这就表明相位图中亮斑对应的是共混膜中的富含ＰＭＭＡ的微区，而相对较暗的部分为ＰＬＬＡ微区。另外，从相图中还可以看出，ＰＬＬＡ／ＰＭＭＡ共混膜发生了微观分相；富含ＰＭＭＡ的微区并不是连续的。２．３．２降解前共混膜的截面结构利用高分辨的场发射扫描电镜观察聚合物质量比对共混膜截面结构的影响，结果见图４。在此需要指出的是，当聚合物质量浓度为０．０２ｇ／ｍＬ时，所得膜的厚度较小，大约为２００ｎｍ，因此在截面观察时，将聚合物的质量浓度提高到了０．０６ｇ／ｍＬ。结果表明：共混膜的截面皆呈典型的不对称结构，由致密层和疏松层这两部分组成。其中，整个膜厚大约为７５０ｎｍ，而致密层的厚度约为８０ｎｍ。在截面图中，最显著的特征是疏松层内部分布着大小约为５０ｎｍ的颗粒。这也间接证明了上述ＡＦＭ相图中的结论，即ＰＬＬＡ／ＰＭＭＡ体系发生了微观分相。图４共混膜的截面图Ｆｉｇ．４Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎｉｍａｇｅｓｏｆｂｌｅｎｄｉｎｇｆｉｌｍｓ２．３．３降解后共混膜的形貌根据ＱＣＭ结果，利用ＡＦＭ分别观察了Ｍ１３共混膜经６ｈ降解、Ｍ１１经１２ｈ降解和Ｍ３１经９ｈ降解后的形貌变化，结果如图５所示。与图３对比可发现，降解后膜表面均出现了不同程度的孔结构（大扫描范围１０×１０μｍ２）：当ｍ（ＰＬＬＡ）／ｍ（ＰＭＭＡ）为２５／７５
第６期季姗，等：ＰＬＬＡ／ＰＭＭＡ共混制备多孔膜使膜厚降低。事实上，膜厚的减小不利于多孔膜的制备，因为在降解过程中主体基质会聚集或坍塌。由此可见，如何使ＰＭＭＡ保持其在共混膜中的结构是利用“牺牲组分”法制备多孔膜的关键。图５降解后共混膜的ＡＦＭ形貌图Ｆｉｇ．５Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｉｍａｇｅｓｏｆｂｌｅｎｄｉｎｇｆｉｌｍｓａｆｔｅｒｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ图６共混膜膜厚随降解时间的变化Ｆｉｇ．６Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｃｈａｎｇｅｏｆｂｌｅｎｄｉｎｇｆｉｌｍｓｗｉｔｈｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｔｉｍｅ２．４共混膜降解过程中的红外图谱本文利用全反射红外光谱表征了共混膜在降解过程中组成的变化情况，结果如图７所示。图７中，１７６０ｃｍ－１左右的吸收峰归因于ＰＬＬＡ羧酸根中Ｃ＝Ｏ的伸缩振动；１７３０ｃｍ－１左右的为ＰＭＭＡ酯键中Ｃ＝Ｏ的伸缩振动。从图７中可以发现，红外图谱变化中最为明显的是ＰＬＬＡ的Ｃ＝Ｏ伸缩振动峰（１７５８、１７５６ｃｍ－１）和ＰＭＭＡ的Ｃ＝Ｏ伸缩振动峰（１７３０、１７３２ｃｍ－１）。降解过程中，ＰＬＬＡ中的Ｃ＝Ｏ吸收峰强度逐渐减弱，而ＰＭＭＡ的却保持不变。特别需要指出的是，Ｍ１３、Ｍ１１和Ｍ３１共混膜在分别降解了３、６、６ｈ后，ＰＬＬＡ的特征吸收峰完全消失，只表现出ＰＭＭＡ的特征吸收峰。这似乎说明，ＰＬＬＡ经过这些时间后即达到了完全降解，这一结果与ＱＣＭ的结论有一定的出入。这可能是由于检测手段不同造成。在降解的初始阶段，ＰＬＬＡ在共混膜中的含量较
【参考文献】：
期刊论文
[1]气体分离复合膜的聚丙烯腈支撑底膜的制备与表征[J]. 王连军,李杨,胡义,孙健,李泰胧,吕权,李恕广. 膜科学与技术. 2015(02)
[2]聚乳酸超细纤维膜的制备及降解性能研究[J]. 于建香,姚天宇. 北京石油化工学院学报. 2013(04)
[3]PS/PC共混膜的干燥动力学[J]. 游晓,黄永民,刘洪来. 华东理工大学学报(自然科学版). 2011(04)
本文编号：3283250
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