PLA-CTS-PS協(xié)同抗菌生物復合材料的制備與性能研究.pdf

1、為了減少食品中防腐劑的應用，延長食品的貨架期，減輕非生物降解材料造成的白色污染，同時保護人們健康，減少附著在包裝材料表面的細菌對人體的危害，本文以聚乳酸為基體，殼聚糖（CTS）、山梨酸鉀（PS）以及兩者的共混物分別作為抗菌劑，通過熔融擠出工藝制備全生物降解復合抗菌材料，并對復合材料的抗菌性能、力學性能、MFR和熱穩(wěn)定性能進行考察。
　　對于PLA/CTS復合材料來說，抗菌性能表征發(fā)現(xiàn)復合材料的抗菌率隨著殼聚糖質(zhì)量分數(shù)的增加而提高。

2、當CTS含量超過8wt％時復合材料才具有明顯的抗菌作用。
　　PLA/CTS復合材料的力學性能隨著殼聚糖質(zhì)量分數(shù)的增加沒有出現(xiàn)明顯的變化。通過對復合材料MFR的測定，發(fā)現(xiàn)復合材料的MFR隨著殼聚糖含量的增加而呈現(xiàn)小幅增長的趨勢。復合材料的熱分解溫度隨著殼聚糖含量的增加呈現(xiàn)小幅下降的趨勢，但是變化不大。
　　對于PLA/PS復合材料來說，復合材料的抗菌性能隨著PS質(zhì)量分數(shù)的增加而提高。當PS的含量達到2.5wt%的時候，復合材

3、料具有強抗菌作用。PLA/PS復合材料的力學性能隨著 PS質(zhì)量分數(shù)的增加呈現(xiàn)下降的趨勢。PLA/PS復合材料的熱分解溫度隨著PS含量的增加呈現(xiàn)下降的趨勢，MFR出現(xiàn)大幅升高的趨勢，說明山梨酸鉀促進了聚乳酸的降解。
　　對于PLA/CTS/PS復合材料來說，當CTS的含量為1wt%，山梨酸鉀含量為1.2wt%時，復合材料的抗菌率超過90%，具有抗菌作用；當殼聚糖的含量為2wt%，山梨酸鉀的含量達到1wt%時，復合材料的抗菌率超過99

4、%，具有強抗菌作用。說明了殼聚糖與山梨酸鉀作為復合抗菌劑時，兩者具有較好的協(xié)同抗菌作用。
　　PLA/CTS/PS復合材料的力學性能隨著山梨酸鉀含量的增加而降低。當殼聚糖的含量為2wt%，山梨酸鉀的含量為1wt%時，復合材料的力學性能與純聚乳酸相比，拉伸強度下降了32%，彎曲強度下降了44%，斷裂伸長率降低了57%，缺口抗沖擊強度下降了40%，而同樣達到強抗菌作用的PS含量為2.5wt%的PLA/PS復合材料相比純聚乳酸拉伸強度下

5、降了45%，彎曲強度下降了51%，斷裂伸長率出現(xiàn)了69%的下降，缺口抗沖擊強度下降了50%，下降幅度大于PLA/CTS/PS復合材料。說明在達到強抗菌作用的情況下PLA/CTS/PS復合材料的力學性能強于PLA/PS復合材料。山梨酸鉀與殼聚糖作為復合抗菌劑，相對于PLA/CTS復合材料來說減少了抗菌劑的用量，相對于 PLA/PS復合材料減少了山梨酸鉀的用量，不僅能節(jié)省成本，而且能夠減少PS對復合材料力學性能的影響。
　　PLA/C