异相成核和拉伸诱导对生物基PHBV复合纤维结晶结构与力学性能的影响

作者：陈姿晔; 相恒学; 胡泽旭; 倪张根; 朱美芳

来源：Acta Polymerica Sinica, 2017, (07): 1121-1129.

• 生物基聚酯
• PHBV
• 二硫化钨
• 异相成核
• 牵伸诱导
• 力学性能

采用熔融纺丝法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)/二硫化钨(WS2)复合纤维.利用示差扫描量热仪(DSC)、热台偏光显微镜、二维广角射线衍射仪(2D-WXRD)、纤维强力仪研究了WS2异相成核作用和牵伸诱导作用对纤维的结晶结构和力学性能的影响.研究表明,WS2显著提高了PHBV的结晶温度,当使用2 wt%WS2时,复合材料的结晶温度提高到115130oC,比纯PHBV(99105oC)提高了约25oC.WS2不仅没有影响PHBV球晶的径向生长速率,且明显提高了PHBV/WS2复合材料的晶核密度,熔体成核活性Φ由1.0降低为0.49.随着牵伸倍率和WS2用量的增加,纤维的拉伸强度呈现出先增加后减小的趋势.当添加1 wt%WS2并采用单向牵伸3.8倍时,纤维中的晶体取向产生了β晶结构,使复合纤维的拉伸强度由纯PHBV的37 MPa提高至155 MPa,断裂伸长率由2.4%增加至45%.

• 单位
  纤维材料改性国家重点实验室; 东华大学