生物可降解材料聚乳酸的增韌改性研究.pdf

1、天然材料衍生來的生物可降解聚合物有希望成為石油基聚合物材料替代品，并解決廢物處理問題，因此吸引了越來越多的注意。因此，發(fā)展可降解材料對于降低塑料產(chǎn)品和廢物造成的環(huán)境影響至關(guān)重要。
　　聚乳酸(PLA)是生物材料之一，由糖、玉米、甜菜等衍生而來，擁有優(yōu)秀的物理和機(jī)械性能以及良好的生物相容性和生物可降解性質(zhì)。由于聚乳酸最初的生產(chǎn)成本，聚乳酸的應(yīng)用集中在高性能產(chǎn)品，如醫(yī)療器件。隨著生產(chǎn)成本的下降，聚乳酸也在其他方面展示了應(yīng)用前景。聚乳酸

2、由于它的透明性，機(jī)械性能和可接受的濕加工性能，在食品包裝方面有良好的應(yīng)用前景。然而，聚乳酸也有一些缺陷，如高脆性，弱結(jié)晶行為，這些缺陷限制了它在食品包裝方面的應(yīng)用。
　　支化可以有效的提高聚乳酸的熔體強(qiáng)度，提高可加工性。而共混是一種經(jīng)濟(jì)有效的增韌改性方法。本文從聚乳酸的缺點出發(fā)，通過調(diào)節(jié)聚乳酸的支化結(jié)構(gòu)和反應(yīng)共混的方法，探究聚乳酸鏈結(jié)構(gòu)、增塑劑與聚乳酸材料性能之間的關(guān)系，對聚乳酸的增韌改性提供理論指導(dǎo)。主要內(nèi)容包括:
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3、、采用高能伽馬射線（γ-ray）為激發(fā)源和三羥基甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)為多官能度單體制備了長鏈支化聚乳酸(LCB-PLA)，通過控制TMPTA含量，制備了不同支化度的LCB-PLA。使用不同支化度的LCB-PLA與聚乙二醇類二丙烯酸酯(PEGDA)單體反應(yīng)共混。隨著支化度提高，PEGDA的加入，PLA的η*、G'及G"增大，熔體強(qiáng)度增大，剪切變稀行為更加明顯，體系的加工性能變好;支化度的提高和PEGDA的加入降低了聚乳酸的結(jié)晶

4、度;隨著支化度的提高，PEGDA的加入，PLA的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率得到明顯提高，對于LCB-PLA2，添加10 wt％ PEGDA時，斷裂伸長率最高提高到了318％，比純PLA提高了大約2600％，當(dāng)添加20％PEGDA時，沖擊強(qiáng)度為95 KJ/m2，提高34倍。
　　2、使用過氧化氫對天然橡膠進(jìn)行環(huán)氧化，通過控制反應(yīng)時間得到不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠(ENR)。使用ENR與PLA進(jìn)行反應(yīng)共混可以有效的提高聚乳酸的韌性。增韌

5、效果最好的ENR為反應(yīng)1.5h的ENR，最優(yōu)的混合比例為10 wt％。通過相差顯微鏡可以觀察到ENR1.5在聚乳酸相中分散更均勻，此時的環(huán)氧基團(tuán)比例可以平衡ENR相絮凝作用與提高兩相相容性增加力學(xué)性能這兩者之間的關(guān)系。力學(xué)測試表明在PLA/ENR1.590/10下，斷裂伸長率提高到58％，相對聚乳酸增長800％，沖擊強(qiáng)度提高到41 KJ/m2。PLA/ENR作為一種生物可降解材料，體現(xiàn)了優(yōu)于PLA的力學(xué)性能，還需要進(jìn)一步的了解ENR的環(huán)