使用石墨烯氧化物填充剂和阳离子表面活性剂处理,增强聚合乳酸的结构和热性能
Selsabil Rokia Laraba1, Najeeb Ullah2, Amirouche Bouamer3
1Key Laboratory for Ultrafine Materials of Ministry of Education, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|September 28, 2023
概括
石墨烯氧化物 (GO) 增强了聚乳酸 (PLA) 纳米复合材料. 用AOT表面活性剂处理GO显著改善晶体性,热稳定性和可湿性,使这些先进材料适合组织工程支架.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 氧化石墨烯 (GO) 具有独特的特性,引发了人们对其应用的兴趣.
- 聚乳酸 (PLA) 和其立体异构体聚乳酸 (L-乳酸) (PLLA) 是具有生物医学领域潜力的可生物降解聚合物.
- 开发先进的纳米复合材料需要优化填充剂分散和界面相互作用.
研究的目的:
- 开发填充石墨烯氧化物 (GO) 的聚乳酸 (PLA和PLLA) 纳米复合材料薄膜.
- 为了研究GO处理对纳米复合材料性能的阳离子表面活性剂 (dioctyl sulfosuccinate盐,AOT) 的影响.
- 评估开发材料的形态,结构,光学,热和可湿性特征.
主要方法:
- 使用PLA/PLLA和GO (未经处理和AOT处理) 制造纳米复合材料薄膜.
- 物理化学表征:扫描电子显微镜 (SEM),原子力显微镜 (AFM),里埃变换红外光谱 (FT-IR),X射线衍射 (XRD).
- 热和湿度分析:差分扫描热量计 (DSC),热重力测量分析 (TGA),接触角测量.
主要成果:
- 在PLA和PLLA矩阵中有效分散了GO,增强了接口粘合.
- 未经处理和经过处理的GO都改善了PLA/PLLA的结晶性和热稳定性.
- 经过AOT处理的GO表现出优异的性能,显著增加晶度,化温度 (~15°C) 和可湿度 (接触角度降低了~30°).
结论:
- 对GO的AOT处理增强了其在PLA/PLLA矩阵中的分散和界面相互作用.
- 开发的纳米复合材料表现出更好的热稳定性,结晶性和可湿性.
- 这些高性能纳米复合材料显示出在组织工程支架中的应用的前景.
