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1、2011年第4期(總第88期)塑料助劑19聚乳酸的研究進(jìn)展及其應(yīng)用謝臺(tái)喻芬陳海f湖北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境上程學(xué)院,武漢,430068)摘要綜述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于生物可降解材料聚乳酸(PLA)的物理、化學(xué)與復(fù)合改性的研究進(jìn)展,并介紹了其成型加工方法與應(yīng)用領(lǐng)域。關(guān)鍵詞生物降解材料聚乳酸改性成型加工應(yīng)用ProgressinResearchOilPolylacticAcidandItsApplicationXieTaiYUFenChenHai(CollegeofChemist~andEnvironment,HuBeiUniversityofTechnology,W
2、uhan,430068)Abstract:Theresearchdevelopmentsofabiodegradationmaterial,polyacticacid(PLA),modifiedbyphys-ica1.a(chǎn)ndcompoundmethodswerereviewed.ThemoldingprocessingmethodandtheapplicationofPLAwerealsointroduced.Keywords:biodegradationmaterial;polylacticacid:modificati0n:moldingpro
3、cessing;application在全球變暖、石油緊缺、傳統(tǒng)難降解塑料導(dǎo)致太貴等。這都促使人們對(duì)聚乳酸的改性展開(kāi)深入環(huán)境嚴(yán)重污染的大形勢(shì)下,生物降解材料受到了的研究極大的關(guān)注。在眾多被人們開(kāi)發(fā)利用的可降解材1.1共混改性料中,聚乳酸fPLA)被認(rèn)為是最具競(jìng)爭(zhēng)力的可再生PIA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(z)約為60℃。在?;稀K且灾参镏刑崛〉牡矸蹫樽畛踉?,經(jīng)溫下處于玻璃態(tài),呈現(xiàn)硬而脆的性質(zhì),限制了它的過(guò)酶分解得到葡萄糖.再經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后變成乳應(yīng)朋。共混改性可以改善聚乳酸的性能,也是降低酸,最后化學(xué)合成得到聚乳酸。材料的最初來(lái)源是成本的有效途徑。韓娟娟
4、等l】I選用柔韌性好的聚氨可再生的植物淀粉,減小了對(duì)石油的依賴(lài):制品廢酯彈性體(TPU)與PLA熔融共混,以增韌PLA。力棄后在堆肥條件下可以徹底分解成CO和H2(),學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示,30%的TPU使PLA的斷裂伸長(zhǎng)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,岡而是一種完全自然循環(huán)率提高到602.5%,_并且保持了較高的屈服強(qiáng)度。蘇型的可生物降解材料璇等噪川熔融共混的方法制備了聚乳酸/聚丙撐南于聚乳酸無(wú)毒,具有良好生物相容性、較好碳酸酯(PPC)共混物。力學(xué)測(cè)試表明,當(dāng)PPC質(zhì)量化學(xué)惰性、較高力學(xué)性能和易加工性.岡此.聚乳分?jǐn)?shù)超過(guò)20%時(shí),可以看到明顯的屈服點(diǎn)。共混物酸可
5、以替代傳統(tǒng)高分子材料,應(yīng)川領(lǐng)域廣泛的斷裂伸長(zhǎng)率隨著PPC的增加而變大,在PPC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%時(shí),斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到最大值62%1聚乳酸的改性并且在拉伸過(guò)程中也有明顯的頸縮、應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)聚乳酸本身具有一些缺點(diǎn),例如制品有脆性,象,說(shuō)明共混物隨著PPC的增加,從典型的脆性斷抗沖擊性.籌、親水性差,降解周期難以控制、價(jià)格裂向韌性轉(zhuǎn)變。肖淼等f(wàn)I以檸檬酸T~(TBC)作為相容剎,通收稿n;{1]:2011_()3一過(guò)熔融共混法制備了聚己內(nèi)i~(PCL)增韌聚乳酸的20塑料助劑2011年第4期(總第88期)混合物。由于在共混材料兩相之間發(fā)生了酯交換組織工程支架
6、材料使朋,既便于細(xì)胞識(shí)別。又能支反應(yīng),生成界面相容劑,減小了PCL分散相的尺持細(xì)胞的生長(zhǎng)。寸,改善了兩相之間的相容性。同H~PCL在PLA基1.4交聯(lián)改性體中也起到異相成核的作用.提高了PLA的結(jié)品交聯(lián)改性是指在交聯(lián)劑或者輻射作剛下,通度,增強(qiáng)了共混材料的韌性。測(cè)試結(jié)果表明,當(dāng)過(guò)加入其他單體與PLA發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)生成網(wǎng)狀聚PLA/PCL質(zhì)量比為80/20、TBC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占共混合物以改善其性能的過(guò)程。低相對(duì)分子質(zhì)量的材料總質(zhì)量的8%時(shí),增韌效果最好。PLA作為骨骼同定器,有時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂,難以滿足1.2增塑改性骨骼臨時(shí)替代物所需的抗壓要求。曹雪波等I慣
7、用增塑改性是在高聚物中添加一定量的高沸生物可降解的的馬米酸酐(MAH)作為改性單體和點(diǎn)、低揮發(fā)性的低相對(duì)分子質(zhì)量物質(zhì),從而改善其PLA進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兟?lián)。有效地增加了分子鏈問(wèn)的機(jī)械性能與加工性能。目前,許多學(xué)者研究了檸檬相互作川力,使分子鏈不易發(fā)生相對(duì)滑移,交聯(lián)也酸酯醚、低聚物聚乙二醇(PEG1、丙三醇、聚丙二醇增大了聚合物相對(duì)分子質(zhì)量,從而提高了材料的等增迥劑改善聚乳酸的柔韌性和抗沖擊性能。檸強(qiáng)度。而且MAH分子中的酸酐基團(tuán)也會(huì)增大材料檬酸酯類(lèi)增塑劑被認(rèn)為是環(huán)保型無(wú)毒增塑劑,可的親水性,有利于提高材料的生物相容性。用于與食品直接接觸的塑料制品中,岡此
8、受到較研究表明,通過(guò)交聯(lián)可以有效地改善PLA的大關(guān)注,、尹靜波等選用檸檬酸酯系列增塑劑改性耐熱性能,提高強(qiáng)度,但交聯(lián)后由于