含氟聚乳酸的合成及其驻极性能研究

摘要

随着石油资源短缺和环境污染问题日益严重，生物基可降解材料在过滤领域的应用备受关注。为提升聚乳酸(PLA)的驻极性能，采用化学合成法在其分子链中引入氟元素，以增强电荷储存和保持能力。以八氟-1,6-己二醇为引发剂(添加量分别为丙交酯质量的0.05%、0.10%、0.30%、0.50%),通过丙交酯开环聚合合成不同含氟PLA,并利用静电纺丝技术制备纳米纤维膜，以验证其驻极性能。结果表明：相较于纯PLA,氟添加量为0.30%时，PLA的结晶度由21.0%提升至36.8%,熔融温度由163.2℃升高至174.1℃,纤维直径由850 nm减小至730 nm,比表面积提高，这有助于进一步改善过滤性能；纳米纤维膜初始表面电势可达4 200V,72 h后仅衰减6.0%,显著优于纯PLA纳米纤维膜72 h电势衰减率(25.3%);纳米纤维膜在32 L/min和85 L/min的流速下仍能保持97.3%和96.3%的过滤效率，显著高于纯PLA纳米纤维膜。氟元素的引入显著增强了PLA的驻极性能和长期稳定性，其中氟添加量为0.30%时表现最佳。研究结果可为高效过滤材料的开发提供新思路。

关键词

氟化改性 / 聚乳酸 / 静电纺丝 / 电荷存储 / 驻极性能 / 生物基可降解 / 过滤材料