PPC/Si-g-PCL纳米复合材料的结构与性能

编号：CYYJ02246

篇名：PPC/Si-g-PCL纳米复合材料的结构与性能

作者：亓文丽 汪子健 唐龙祥

关键词： 硅纳米粒子 Si-g-PCL复合纳米粒子 聚碳酸亚丙酯 力学性能 热稳定性 酶促降解性能

机构： 合肥工业大学化学与化工学院

摘要： 采用一步法制备氨基化硅(Si)纳米粒子,然后与缩水甘油发生开环反应,在Si纳米粒子表面引入C-OH,引发己内酯(e-CL)开环聚合,制得Si-g-PCL复合纳米粒子,并以此对聚碳酸亚丙酯(PPC)进行改性。场发射透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱结果表明,Si纳米粒子和Si-g-PCL复合纳米粒子已成功制备。力学性能、热重分析测试结果表明,PPC/Si-g-PCL纳米复合材料的力学性能和热稳定性明显优于纯PPC与PPC/Si纳米复合材料。在Si-g-PCL复合纳米粒子的质量分数为3%时,纳米复合材料的拉伸强度与初始热分解温度分别提高了3 MPa与11.2℃;当Si-g-PCL复合纳米粒子的质量分数为2%时,纳米复合材料的冲击强度比PPC大约提高了3 kJ/m~2。与纯PPC相比,PPC/Si-g-PCL纳米复合材料的热稳定性有所提高,初始热分解温度提高了11.2℃。酶促降解实验结果表明,Si纳米粒子和Si-g-PCL复合纳米粒子改善了PPC的酶降解性能。Si-g-PCL复合纳米粒子的加入在不损害PPC生物降解性能下,提高了其力学性能、热稳定性和酶降解等性能,为PPC的改性和高值化应用提供了思路。