Di kloroformê de çareseriya tevlihev a asîda polî-L-laktîk û etîl selûlozê û di asîda trifluoroacetîk de çareseriya têkel a PLLA û metîl selulozê hatin amade kirin, û tevliheviya ethera PLLA/seluloz bi avêtinê hate amadekirin;Tevliheviyên ku hatine bidestxistin bi spektroskopiya infrared a veguherîna pelan (FT-IR), kalorimetrîya şopandina cihêreng (DSC) û berbelavkirina tîrêjên X (XRD) ve hatine destnîşan kirin.Di navbera PLLA û ethera selulozê de têkiliyek hîdrojenê heye, û her du beş bi qismî lihevhatî ne.Bi zêdebûna naveroka ethera selulozê ya di tevliheviyê de, dê xala helandinê, krîstalbûn û yekbûna krîstal a tevliheviyê kêm bibe.Dema ku naveroka MC ji 30% bilindtir be, hema hema tevliheviyên amorf têne peyda kirin.Ji ber vê yekê, ethera selulozê dikare were bikar anîn da ku asîda polî-L-laktîk biguhezîne da ku materyalên polîmer ên hilweşandî yên bi taybetmendiyên cihêreng amade bike.
Peyvên sereke: asîda polî-L-laktîk, etil seluloz,methyl cellulose, tevlihevkirin, ethera selulozê
Pêşveçûn û sepana polîmerên xwezayî û materyalên polîmera sentetîk ên têkçûyî dê ji bo çareserkirina qeyrana jîngehê û qeyrana çavkaniyê ya ku mirov pê re rû bi rû maye bibe alîkar.Di salên dawî de, lêkolîna li ser senteza materyalên polîmer ên biyolojîk ên ku çavkaniyên nûjenkirî wekî madeyên xav ên polîmer bikar tînin, bala berfireh kişandiye.Asîdê Polylaktîkî yek ji wan polîesterên alifatîk ên girîng ên hilweşandî ye.Asîda laktîk dikare bi fermentasyona nebatan (wek ceh, kartol, sukroz, hwd.) çêbibe, û dikare ji hêla mîkroorganîzmayan ve jî were hilweşandin.Ew çavkaniyek nûvekirî ye.Asîda polîlaktîkî ji asîda laktîk bi polîkondensasyona rasterast an jî polîmerîzasyona vekirina zengilê tê amadekirin.Hilbera dawî ya hilweşandina wê asîda laktîk e, ku dê jîngehê qirêj neke.PIA xwedan taybetmendiyên mekanîkî yên hêja, pêvajobûn, biyolojîkî û biyolojîkî ye.Ji ber vê yekê, PLA ne tenê di warê endezyariya bijîjkî de cûrbecûr sepanan heye, lê di warên pêlav, plastîk û tekstîlê de jî xwedan bazarên potansiyel mezin e.
Mesrefa bilind a asîda polî-L-laktîk û kêmasiyên performansa wê yên wekî hîdrofobîktî û ziravî qada serîlêdana wê sînordar dike.Ji bo kêmkirina lêçûna wê û baştirkirina performansa PLLA, amadekarî, lihevhatî, morfolojî, biyolojîkî, taybetmendiyên mekanîkî, hevsengiya hîdrofîl / hîdrofobîk û qadên serîlêdanê yên kopolîmer û tevlihevên asîdên polîlaktîk bi kûr ve hatine lêkolîn kirin.Di nav wan de, PLLA bi polî DL-laktîk asîdê, oksîdê polîetîlen, polîvînîl acetate, polîetîlen glycol û hwd re tevliheviyek lihevhatî çêdike. Celuloz pêkhateyek polîmerek xwezayî ye ku ji kondensasyona β-glukozê pêk tê, û yek ji çavkaniyên herî zêde yên nûjenkirî ye. di xwezayê de.Berhemên selûlozê malzemeyên polîmer ên xwezayî yên pêşîn in ku ji hêla mirovan ve hatine pêşve xistin, ya herî girîng etherên selulozê û esterên selulozê ne.M.Nagata et al.Pergala tevlihevkirina PLLA/selulozê lêkolîn kir û dît ku her du pêkhate li hev nayên, lê taybetmendiyên krîstalîzasyon û hilweşandinê yên PLLA ji hêla pêkhateya selulozê ve pir bandor bûne.N.Ogata et al performans û avahiya pergala tevlihevkirina PLLA û selulozê acetate lêkolîn kir.Patenta Japonî di heman demê de biyolojîkîbûna tevliheviyên PLLA û nitrocellulose lêkolîn kir.Y.Teramoto et al amadekarî, taybetmendiyên germî û mekanîkî yên PLLA û hevpolîmerên gewriyê yên selulozê diacetate lêkolîn kirin.Heya nuha, li ser pergala tevlihevkirina asîda polîlaktîk û ethera selulozê pir hindik lêkolîn hene.
Di salên dawî de, koma me di lêkolîna hevpolîmerîzasyona rasterast û guheztina tevlihevkirina asîda polîlaktîk û polîmerên din de mijûl e.Ji bo ku em taybetmendiyên hêja yên asîdê polylaktîkî bi lêçûna kêm a selulozê û jêderkên wê re bikin yek da ku materyalên polîmerî yên bi tevahî biyoksazkirî amade bikin, em selulose (ether) wekî hêmanek guhezbar ji bo guheztina tevlihevkirinê hilbijêrin.Ethyl cellulose û methyl cellulose du etherên selulozê yên girîng in.Ethyl cellulose alkyl ether selulozê ne-îyonîk a ku di nav avê de nayê çareser kirin e, ku dikare wekî materyalên bijîjkî, plastîk, adhesive û ajanên qedandina tekstîlê were bikar anîn.Methyl cellulose di avê de çareserker e, xwedan şilbûn, hevrêzî, girtina avê û taybetmendiyên çêkirina fîlimê ye, û bi berfirehî di warên materyalên avahîsaziyê, xêzkirin, kozmetîk, derman û kaxezê de tê bikar anîn.Li vir, tevliheviyên PLLA / EC û PLLA / MC bi rêbaza avêtina çareseriyê ve hatin amadekirin, û lihevhatî, taybetmendiyên germî û taybetmendiyên krîstalîzasyonê yên tevliheviyên ethera PLLA / selulozê hatin nîqaş kirin.
1. Beşa ezmûnî
1.1 Materyalên xav
Ethyl cellulose (AR, Tianjin Huazhen Factory Reagent Kîmyewî ya Taybet);methyl cellulose (MC450), sodyum dihydrogen fosfate, dîsodium hîdrojen fosfat, ethyl acetate, isooctanoate stannous, kloroform (yên li jor hemî hilberên Shanghai Chemical Reagent Co., Ltd., û paqijî pola AR e);L-laktîk acid (pola dermansaziyê, pargîdaniya PURAC).
1.2 Amadekirina blends
1.2.1 Amadekirina asîda polylaktîk
Asîda Poly-L-laktîk bi rêbaza polîkondensasyona rasterast hate amadekirin.Çareseriya avê ya L-laktîk asîdê bi pareke girseyî ya %90 bipîvin û têxin fîşekek sê stûyî, di 150°C de 2 saetan di bin zexta normal de dehydrate bikin, dûv re 2 saetan di bin zexta valahiya 13300Pa de bertek bidin, û di dawiyê de. 4 saetan di bin valahiya 3900Pa de bertek nîşan bidin da ku tiştên pêşpolîmer ên dehydrated bistînin.Rêjeya giştî ya çareseriya avî ya asîdê laktîk ji xeynî hilberîna avê, mîqdara giştî ya prepolîmer e.Pergala katalîzatorê di pêşpolîmera ku hatî bidestxistin de klorîdê stenbolê (parçeya girseyî 0,4%) û asîda p-toluenesulfonîk (rêjeya klorîdê stannous û asîda p-toluenesulfonîk 1/1 rêjeya molar e) zêde bikin, û di kondensasyonê de sîlên molekular di lûlê de hatine bicîh kirin. ji bo kişandina mîqdarek piçûk a avê, û tevlihevkirina mekanîkî hate domandin.Tevahiya pergalê di valahiya 1300 Pa û germahiya 150 ° C. de 16 demjimêran ji bo bidestxistina polîmerek reaksiyonê hate kirin.Polîmera ku hatiye bidestxistin di kloroformê de bihelînin da ku çareseriyek ji %5 amade bikin, parzûn bikin û 24 saetan bi ethera bêhîd bişewitînin, tîrêjê parz bikin û bixin firinek valahiya -0,1 MPa li 60°C ji bo 10 heta 20 saetan da ku hişkiya paqij bidest bixin. PLLA polîmer.Giraniya molekulê ya têkildar a PLLA-ya hatî bidestxistin ji hêla kromatografiya şil a bi performansa bilind (GPC) ve 45000-58000 Dalton hate destnîşankirin.Nimûneyên ku tê de pentoksîd fosfor tê de hatin girtin.
1.2.2 Amadekirina tevlîheviya asîda polylaktîk-etîl seluloz (PLLA-EC)
Rêjeya pêdivî ya asîda polî-L-laktîk û etîl selulozê bipîvin da ku bi rêzê 1% çareseriya kloroformê çêbikin, û dûv re çareseriya tevlihev a PLLA-EC amade bikin.Rêjeya çareseriya tevlihev a PLLA-EC ev e: 100/0, 80/20, 60/40, 40/60, 20/80, 0/l00, hejmara yekem perçeya girseyî ya PLLA, û hejmara paşîn jî nîşan dide. girseya EC Fraction.Çareseriyên amadekirî 1-2 saetan bi tevkerek magnetîkî hatin rijandin, û dûv re rijandin nav firaqek cam da ku bihêle kloroform bi xwezayî biherike û fîlimek çêbike.Piştî ku fîlim ava bû, ew di tendûrek valahiya de hate danîn ku 10 demjimêran li germahiya nizm hişk bibe da ku kloroforma di fîlimê de bi tevahî were rakirin..Çareseriya tevlihev bêreng û zelal e, û fîlima tevlihev jî bêreng û zelal e.Tevlihev hate zuwakirin û ji bo karanîna paşê di desiccatorê de hate hilanîn.
1.2.3 Amadekirina tevlîheviya asîda polylaktîk-methylcellulose (PLLA-MC)
Rêjeya pêdivî ya asîda polî-L-laktîk û metîl selulozê bipîvin da ku bi rêzê 1% çareseriya asîda trifluoroacetic çêbike.Fîlma tevlihev a PLLA-MC bi heman rêbazê wekî fîlima tevlihev a PLLA-EC hate amadekirin.Tevlihev hate zuwakirin û ji bo karanîna paşê di desiccatorê de hate hilanîn.
1.3 Testa performansê
MANMNA IR-550 spektrometra înfrasor (Nicolet.Corp) spektroma infrasor a polîmerê (tabela KBr) pîva.DSC2901 kalorîmetreya şopandina cihêreng (şîrketa TA) hate bikar anîn da ku pîvana DSC ya nimûneyê bipîve, rêjeya germkirinê 5 ° C / hûrdem bû, û germahiya veguheztina camê, xala helandinê û krîstalbûna polîmerê hate pîvandin.Rigaku bikar bînin.Diffractometer D-MAX/Rb hate bikar anîn da ku şêwaza perçebûna tîrêjê ya polîmer ceribandine da ku taybetmendiyên krîstalîzasyona nimûneyê lêkolîn bike.
2. Encam û nîqaş
2.1 Lêkolîna spectroscopy Infrared
Spektroskopiya infrared a veguherîna Fourier (FT-IR) dikare têkiliya di navbera pêkhateyên tevliheviyê de ji perspektîfa asta molekulî bixwîne.Ger her du homopolîmer lihevhatî bin, guheztinên frekansê, guheztina tundiyê, û tewra xuyang an windabûna lûtkeyên taybetmendiya pêkhateyan dikare were dîtin.Ger her du homopolîmer ne lihevhatî bin, spektruma tevlêbûnê bi tenê lihevkirina du homopolîmeran e.Di spektruma PLLA de, li 1755cm-1 lûtkeya lerizîna dirêjkirî ya C=0 heye, li 2880cm-1 lûtkeyek qels heye ku ji ber vibrasyona dirêjkirina C-H ya koma methine ve hatî çêkirin, û bendek berfireh li 3500 cm-1 heye. ji hêla komên hîdroksîl ên termînalê ve têne çêkirin.Di spektra EC-ê de, lûtkeya taybetmendiyê li 3483 cm-1 lûtkeya vibrasyonê ya dirêjkirî ya OH-ê ye, ku destnîşan dike ku komên O-H li ser zincîra molekulê mane, dema ku 2876-2978 cm-1 lûtkeya vibrasyona dirêjkirina C2H5 e, û 1637 cm-1 lûtkeya vibrasyonê ya HOH-ê ye (ji ber vegirtina nimûneya avê ye).Dema ku PLLA bi EC-ê re tê tevlihev kirin, di spektruma IR ya herêma hîdroksîl a tevliheviya PLLA-EC de, lûtkeya O-H bi zêdebûna naveroka EC-ê re digihîje jimareya pêlê ya nizm, û dema ku PLLA/Ec 40/60 jimareya pêlê ye digihîje herî kêm. û dûv re veguherî jimareyên pêlên bilind, ev destnîşan dike ku pêwendiya di navbera PUA û 0-H ya EC de tevlihev e.Li herêma vibrasyonê ya C=O ya 1758cm-1, lûtkeya C=0 ya PLLA-EC bi zêdebûna EC-ê re hinekî ber bi jimareyek pêlek kêmtir veguhest, ku ev yek destnîşan kir ku têkiliya di navbera C=O û OH ya EC de qels bû.
Di spektrograma methylcellulose de, lûtkeya karakterîstîkî ya li 3480cm-1 lûtkeya vibrasyona dirêjkirina O-H ye, ango li ser zincîra molekularî ya MC komên O-H yên bermayî hene, û lûtkeya lerizîna hejandina HOH di 1637cm-1 de ye. û rêjeya MC EC bêtir hîgroskopî ye.Mîna pergala tevlihevkirinê ya PLLA-EC, di spektrayên infrared ên herêma hîdroksîlê ya tevlêbûna PLLA-EC de, lûtkeya O-H bi zêdebûna naveroka MC re diguhere, û dema ku PLLA/MC be hejmara pêla herî kêm heye. 70/30.Li herêma lerizîna C=O (1758 cm-1), lûtkeya C=O bi lêzêdekirina MC piçekî ber bi jimareyên pêlên jêrîn ve diçe.Wekî ku me berê jî behs kir, di PLLA de gelek kom hene ku dikarin bi polîmerên din re danûstendinên taybetî pêk bînin, û encamên spektruma infrasor dibe ku bandorek hevgirtî ya gelek danûstendinên taybetî yên gengaz be.Di pergala tevlihev a PLLA û ethera selulozê de, dibe ku di navbera koma ester a PLLA, koma hîdroksîl a termînalê û koma ether a ethera selulozê (EC an MG), û komên hîdroksîl ên mayî de, cûrbecûr formên girêdana hîdrojenê hebin.Dibe ku PLLA û EC an MC bi qismî lihevhatî bin.Dibe ku ew ji ber hebûn û hêza gelek girêdanên hîdrojenê be, ji ber vê yekê guhertinên li herêma O-H girîngtir in.Lêbelê, ji ber astengiya sterîk a koma selulozê, girêdana hîdrojenê ya di navbera koma C=O ya PLLA û koma O-H a etera selulozê de qels e.
2.2 Lêkolîna DSC
Kûçikên DSC yên tevliheviyên PLLA, EC û PLLA-EC.Germahiya veguherîna camê Tg ya PLLA 56,2°C ye, germahiya helandina krîstal Tm 174,3°C, û krîstalînîtî 55,7%.EC polîmerek amorf e ku bi Tg 43°C û germahiya helandinê tune ye.Tg ya du pêkhateyên PLLA û EC pir nêzîk in, û her du herêmên veguhêz li hev dikin û nayên cûda kirin, ji ber vê yekê dijwar e ku meriv wê wekî pîvanek ji bo lihevhatina pergalê bikar bîne.Bi zêdebûna EC-ê re, Tm ya tevliheviyên PLLA-EC hinekî kêm bû, û krîstalbûn kêm bû (krîstalbûna nimûneyê bi PLLA/EC 20/80% 21.3 bû).Tm ya tevlihevan bi zêdebûna naveroka MC re kêm bû.Dema ku PLLA/MC ji 70/30 kêmtir be, pîvana Tm ya tevlihevkirinê dijwar e, ango hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hema hebe hebe.Kêmkirina nuqteya helînê ya tevlîheviyên polîmerên krîstal bi polîmerên amorf re bi gelemperî ji ber du sedeman e, yek jê bandora helandinê ya pêkhateya amorf e;ya din dibe ku bandorên strukturel ên mîna kêmkirina kamilbûna krîstalbûnê an mezinahiya krîstal a polîmera krîstal be.Encamên DSC destnîşan kirin ku di pergala tevlihevkirinê ya PLLA û ethera selulozê de, her du pêkhate bi qismî lihevhatî bûn, û pêvajoya krîstalîzasyona PLLA di tevliheviyê de hate asteng kirin, di encamê de Tm, krîstalbûn û mezinahiya krîstal a PLLA kêm bû.Ev destnîşan dike ku lihevhatina du-pêkhatî ya pergala PLLA-MC dibe ku ji ya pergala PLLA-EC çêtir be.
2.3 Dabeşkirina rontgenê
Kûpa XRD ya PLLA xwedan lûtkeya herî bihêz li 2θ 16.64° ye, ku bi balafira krîstal 020 re têkildar e, dema ku lûtkeyên li 2θ 14.90°, 19.21° û 22.45° bi rêzdarî bi 101, 023, û 121 krîstal re têkildar in.Rû, ango PLLA strukturek α-kristal e.Lêbelê, lûtkeya avahiyek krîstal di kêşeya difraksîyonê ya EC de tune, ku destnîşan dike ku ew avahiyek amorf e.Dema ku PLLA bi EC-ê re hate tevlihev kirin, lûtkeya li 16,64 ° hêdî hêdî berfireh bû, tundiya wê qels bû, û ew hinekî ber bi goşeyek jêrîn ve çû.Dema ku naveroka EC% 60 bû, lûtkeya krîstalîzasyonê belav bû.Pîskên dabeşkirina tîrêjên x-ê yên teng krîstalbûniya bilind û mezinahiya genimê mezin destnîşan dikin.Çi qas lûtkeya difraksyonê firehtir be, mezinahiya genim jî ew qas piçûktir dibe.Veguheztina lûtkeya difraksîyonê ber bi goşeyek nizm ve destnîşan dike ku cîhê genim zêde dibe, ango yekbûna krîstal kêm dibe.Di navbera PLLA û Ec de girêdanek hîdrojenê heye, û mezinahiya genim û krîstalbûna PLLA kêm dibe, ku dibe ku ji ber ku EC bi PLLA re bi qismî lihevhatî ye ku avahiyek amorf çêbike, bi vî rengî yekbûna avahiya krîstal a tevliheviyê kêm dike.Encamên belavbûna tîrêjê ya PLLA-MC jî encamên wekhev nîşan dide.Kûçika belavbûna tîrêjê ya X-ê bandora rêjeya PLLA / ethera selulozê li ser avahiya tevliheviyê nîşan dide, û encam bi tevahî encamên FT-IR û DSC-ê re hevaheng in.
3. Encam
Pergala tevlihev a asîda polî-L-laktîk û etera selulozê (seluloza etîl û metîl cellulose) li vir hate lêkolîn kirin.Lihevhatina du beşan di pergala tevlihevkirinê de bi riya FT-IR, XRD û DSC ve hatî lêkolîn kirin.Encaman destnîşan kir ku girêdana hîdrojenê di navbera PLLA û ethera selulozê de hebû, û her du pêkhateyên di pergalê de bi qismî lihevhatî bûn.Kêmbûna rêjeya ethera PLLA/selulozê dibe sedema kêmbûna xala helandinê, krîstalbûn, û yekbûna krîstal a PLLA di tevliheviyê de, di encamê de çêkirina tevliheviyên krîstalîniya cihêreng.Ji ber vê yekê, ethera selulozê dikare were bikar anîn da ku asîda polî-L-laktîk biguhezîne, ku dê performansa hêja ya asîda polîlaktîk û lêçûna kêm a ethera selulozê, ya ku ji bo amadekirina materyalên polîmerî yên bi tevahî biyolojîkî re têkildar e, bi hev re bike yek.
Dema şandinê: Jan-13-2023