通过反应性石墨烯氧化物改善聚乙烯/聚乙烯甘醇混合物的机械和形状记忆性能
Yu Ding1, Haotian Ma1, Xin Liu1
1School of Materials Science and Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China.
International journal of biological macromolecules
|October 13, 2023
概括
研究人员通过添加改性石墨烯氧化物 (mGO) 来增强可生物降解的聚酸 (PLA). 这提高了强度和形状记忆性质,克服了脆性,并扩大了可持续聚合物的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 可生物降解的聚酸 (PLA) 应用受到脆弱性的限制.
- 添加聚乙烯甘醇 (PEG) 增塑剂可以提高PLA的兼容性,但降低拉伸强度.
- 石墨烯氧化物 (GO) 是一种潜在的增强剂,但面临分散和接口挑战.
研究的目的:
- 开发一种方法,同时改善PLA/PEG混合物中的GO分散和界面粘附.
- 为了提高可生物降解的PLA复合材料的机械性能和形状记忆性能.
- 为了克服PLA脆性和PEG诱导的强度减弱的局限性.
主要方法:
- 合成反应性异酸盐改性石墨烯氧化物 (mGO).
- 将mGO纳入聚酸 (PLA) /聚乙烯糖醇 (PEG) 混合物中的方法.
- 在复合材料制造过程中,在接口处在现场形成基于石墨烯的聚氨 (PU).
主要成果:
- 与PLA/PEG/mGO混合物相比,PLA/PEG/mGO复合材料的抗拉强度增加了20.6%,冲击强度增加了29.4%.
- 在现场形成的PU改善了分子运动,纠密度以及形状记忆恢复率和程度.
- 实现了GO的增强分散和GO与聚合物矩阵之间的改善界面粘附.
结论:
- 开发的方法成功地增强了PLA的综合性质,解决了脆性,改善了机械和形状记忆性能.
- 在现场形成的以石墨烯为基础的聚氨作为有效的界面增强剂.
- 这种方法为扩大像PLA这样的可生物降解聚合物的应用提供了一个简单的途径.
