聚乳酸接枝共聚物的研究进展

接枝共聚改性是提高聚乳酸性能的一种常用方法,能够扩展其使用范围。从共聚材料种类及性能的角度,分类介绍了近年来利用纤维素、淀粉、壳聚糖、葡聚糖等天然材料和亲水性、温敏性、聚氨基酸类聚合物等合成材料接枝改性聚乳酸的研究进展,分析了各类接枝改性聚乳酸材料的优缺点和应用,展望了该领域未来的发展方向和产业化应用中应该注意的问题,指出在今后聚乳酸基接枝共聚物材料的推广应用中应该关注产品的成本问题。     

不同相对分子质量聚乙二醇增塑聚乳酸共混物的制备与性能

文中探究不同相对分子质量聚乙二醇(PEG)对聚乳酸(PLA)增塑改性的影响。采用转矩流变仪、万能试验机、差示扫描量热分析、动态力学、热重分析、旋转流变仪等测试表征方法对共混材料的增塑效果、力学性能、热行为、流变行为进行分析。实验结果表明,PEG可有效增塑PLA,PEG相对分子质量越低增塑效果越好,可以使PLA的塑化时间从250 s降低到128 s;加入PEG后,共混物的拉伸强度下降,断裂伸长率提高,PEG相对分子质量越低,拉伸强度下降越明显;PEG的加入使PLA的T_g和T_(cc)降低20℃左右,而T_m有所提高,其中低相对分子质量PEG可以更好地促进PLA结晶,但是随着PEG的加入共混体系的热分解温度降低,相对分子质量越低,热分解温度降低越明显;流变实验表明共混体系的复数黏度(η*)、储能模量(G')及损耗模量(G')的变化随PEG相对分子质量的减小下降越明显。     

医用聚乳酸材料的化学改性研究进展

聚乳酸是一种常用的可生物降解的医用材料,但单纯聚乳酸并不能满足临床需要.对聚乳酸的改性工作一直都备受关注.综述了近几年聚乳酸生物降解材料的化学改性研究进展,重点论述了共聚、接枝、星型、表面改性4个方面.经改性后聚乳酸的力学性能、降解性能和亲水性能可以得到某些改善,从而更好地满足了生物医用需要.并展望了未来聚乳酸的发展.     

形状记忆聚乳酸/乙烯-乙烯醇共聚物的制备及性能

以辛酸亚锡(Sn(Oct)2)作为催化剂,采用熔融共混法制备了不同反应时间的聚乳酸(PLA)和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的共混物,通过扫描电镜、核磁共振、差示扫描量热、热重分析、动态力学分析、力学测试等研究了在不同反应时间下,Sn(Oct)2对PLA/EVOH共混物的结构和性能的影响。结果表明,Sn(Oct)2能促使PLA和EVOH之间发生酯交换反应,形成的共混物具有形状记忆效应,且随反应时间延长,反应程度逐渐增加,共混物逐渐失去结晶能力,材料的热稳定性降低;同时PLA和EVOH的相容性得到改善;另外共混物的形状记忆效应随反应程度增加而不断提高,形变回复率最高达100%。     

苯基次磷酸铝阻燃改性聚乳酸材料

为了获得性能较优的阻燃聚乳酸材料,以苯基次磷酸铝(BPA-Al)为阻燃剂,聚乳酸(PLA)作为基体,利用熔融共混法制得BPA-Al/PLA复合材料。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱、氧指数等测试手段对BPA-Al/PLA复合材料及其残炭进行表征。结果表明,BPA-Al可有效抑制熔滴,提高PLA的阻燃性能和维卡软化温度。当BPA-Al的质量分数达到30%时,BPA-Al/PLA复合材料的氧指数为25.0%,水平垂直燃烧等级达V-0,维卡软化温度为65.8℃。同时,BPA-Al/PLA复合材料的力学性能较好。     

生物降解材料聚乳酸的共聚改性研究进展

概述了生物降解材料聚乳酸的物理机械性能和生物性能,指出对聚乳酸进行改性的必要性及常用方法,其中共聚改性方法是最有效的途径之一.综述了聚乳酸与聚乙醇酸、聚己内酯、聚乙二醇、聚氨基酸等的共聚方法、共聚物的性能及其应用.经共聚改性后聚乳酸的力学性能、亲水性能或反应功能性能可以得到改善,降解周期可实现调控,从而满足在生物医学及环保方面的应用需求.     

阻燃级黄麻短纤维/聚乳酸复合材料的制备及性能研究

采用具有良好降解性的黄麻短纤维作为增强材料,生物可降解材料聚乳酸作为基体,制备了可降解的黄麻/聚乳酸复合材料。对复合材料的力学性能,耐热性能以及阻燃性能等进行了测试,结果表明,相对与纯聚乳酸,黄麻纤维的加入使复合材料的力学性能和耐热性能有明显提高,阻燃体系的加入使复合材料具有良好的阻燃性能,可达到UL94V0级,但阻燃剂的加入一定程度上降低了复合材料的力学性能及热变形温度。     

Flexible and Tough Poly(lactic acid) Films for Packaging Applications: Property and Processability Improvement by Effective Reactive Blending

This study demonstrates a practical means to overcome inherent brittleness problem of poly(lactic acid) (PLA) and make PLA feasible as packaging material. PLA with suitable processability is utterly required for package manufacturers, where flexible, tough PLA film is essential for packers and end users. Highly flexible PLA films with 60‐fold increase in elongation at break (Eb) over that of the neat PLA were successfully produced by integrating effective reactive blending and economical film blowing process. The ‘two‐step’ blending was used to prepare PLA compound; poly(butylene adipate‐co‐terephthalate) (PBAT – another biodegradable polymer) was first blended with 0.5–1% chain extender (epoxy‐functionalized styrene acrylic copolymer) (ESA), followed by subsequent blending with PLA in twin‐screw extruder. Blown films of reactive blend of PLA/PBAT/ESA (80/20/1) showed impressively high Eb of 250% versus a very low Eb of 4% for the neat PLA. Resulting blown films still possessed high modulus of 2 GPa, yield stress of 50–60 MPa and good toughness of ~100 MPa. Significant enhancement in the film's ductility was attributed to homogeneous blend with developed fine strand‐like structure as a result of effective in situ compatibilization and good interfacial adhesion between the PLA and PBAT. PLA/PBAT/ESA blend also offered improved processability. Resulting films had acceptable haze of ~10% for common packaging, and clearer film close to PLA (≤2%) could be obtained by designing PLA skin layers in multilayer structure. Films of PLA/PBAT/1%ESA exhibit potential as packaging material; their mechanical and optical properties are comparable with or even exceed some existing films used in the market. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Using Graphene Oxide to Enhance the Barrier Properties of Poly(lactic acid) Film

The ultra‐thin (polyethyleneimine/graphene oxide)_n [(PEI/GO)_n]multilayer films on poly(lactic acid) (PLA) were constructed via the layer‐by‐layer assembly. Here, the electrostatic interactions between PEI and GO were used to obtain the nanoscale composite membrane of (PEI/GO)_n on the surface of PLA film. With the number of assembling layers increased, the oxygen permeability (PO₂) of PLA film decreased substantially. As a 0.06 wt% GO solution was used with only four layers, the PO₂ decreased from 53.8 to 0.377 × 10^?4 cm³/m²/d/Pa, only 0.7% of the original PLA film. At the same time, the coated PLA film also presented a good transparency and better mechanical properties. It is a novel way to use GO on biodegradable packaging materials. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

粘胶纤维与Lyocell纤维增强聚乳酸复合材料的性能比较

以聚乳酸(PLA)为基体,分别采用粘胶纤维与Lyocell纤维这2种典型的再生纤维素纤维为增强纤维,通过熔融共混和注塑成型制备了再生纤维素纤维/PLA复合材料,并对这2种复合材料的性能进行了比较研究。结果表明,采用粘胶纤维或Lyocell纤维增强均可有效提高PLA复合材料的结晶度、力学性能和维卡软化温度。粘胶纤维的锯齿形截面有利于其与PLA基体的结合,因此粘胶纤维/PLA复合材料具有略高的冲击强度及拉伸强度。Lyocell纤维增强更有利于复合材料结晶度的提高,使得Lyocell/PLA复合材料具有更高的弹性模量和维卡软化温度。     

聚乳酸的增塑改性

采用溶液共混法,以聚乙二醇(PEG)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为增塑剂,对聚左旋乳酸(PLA)进行增塑改性.用综合热分析仪对改性PLA的热性能进行了表征.讨论了不同的增塑剂及其用量对改性PLA性能的影响:当增塑剂的含量增加时,改性PLA的强度下降,伸长率增加,并逐渐由脆性向韧性转变;玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)下降.当增塑剂的质量比≤20%时,共混物各组分间有较好的相容性.PEG400改性的PLA效果较好.     

生物材料聚(乳酸-天冬酰胺)的制备与表征

以氯化亚锡为催化剂,L-乳酸(LA)与天冬酰胺(Asn)直接熔融聚合,所得生物材料聚(乳酸-天冬酰胺)[P(LA-co-Asn)]用[η]、红外光谱(FT-IR)、核磁共振(<'1>H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)等方法进行表征.随着投料比中Asn增加,共聚物由结晶...     

乳酸接枝纳米二氧化钛/聚乳酸复合物的制备

将乳酸低聚物接枝到纳米二氧化钛(TiO_2)的表面,获得接枝改性二氧化钛(g-TiO_2),采用溶液共混的方法制备出聚左旋乳酸(PLLA)和g-TiO_2复合物。通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、紫外-可见吸收光谱仪和动态力学分析仪等技术系统研究了g-TiO_2的加入对PLLA结构和性能的影响。结果表明,在辛酸亚锡做催化剂的条件下,乳酸低聚物可接枝到纳米TiO_2的表面,接枝率为6.5%。TiO_2经过表面接枝改性后,在乙醇分散体系中团聚粒子的平均粒径由93 nm降低为58 nm。在质量分数低于1.5%时,g-TiO_2在PLLA中的分散性显著提升,可均匀分散在基体中。g-TiO_2的加入可提高PLLA的结晶速率和结晶度,同时可改善PLLA的抗紫外性能和储能模量。     

聚乳酸的聚合方法

本文探讨了聚乳酸的现有聚合方法 ,同时对聚乳酸的另一直接 -固相新聚合方法进行了研究 ,分析了聚乳酸固相聚合机理 ,通过实验验证了固相聚合方法的有效性     

多孔再生纤维素/聚乳酸复合材料的制备与性能

通过简易、绿色环保的方法,将纤维素用NaOH/尿素体系进行溶解、再生、冷冻干燥获得再生纤维素(RC)多孔材料,再浸渍聚乳酸(PLA)获得多孔RC/PLA复合材料。该复合材料具有与多孔RC材料相同的开孔结构,超轻,高孔隙率等特性。随PLA的引入,多孔复合材料的三维纤维网络结构向密实片层结构转变,缺陷结构逐渐完善,其压缩强度大幅度提高。RC/PLA的压缩强度和模量相比于RC分别提高了369.8%和633.6%。     

苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物对聚苯乙烯/聚乳酸共混物力学性能和流变性能的影响

采用无皂乳液聚合法合成了苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(PSMA)(n(St)∶n(MA)=75∶25),将PSMA与聚苯乙烯(PS)和聚乳酸(PLA)熔融共混制备了PSMA含量不同的PS/PLA共混物(m(PS)∶m(PLA)=1∶4),利用扫描电子显微镜、电子拉力机和转矩流变仪对共混物的相结构、力学性能以及流变行为进行了表征。结果表明,加入少量PSMA即能有效提高PLA与PS的相容性,减小PS/PLA共混物中分散相的相尺寸,提高PLA与PS两相间粘接作用;加入质量分数为0.5%的PSMA时,PS/PLA共混物的力学性能达到最佳;未加PSMA时,PS/PLA共混物在高剪切速率下剪切变稀显著,甚至低于纯PS,加入PSMA后,在高剪切速率下的剪切变稀程度与纯PLA相当。     

生物降解聚甲基乙撑碳酸酯/聚乳酸共混复合材料的制备与性能

利用熔融共混制备了可以完全生物降解的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乳酸共混复合材料(PPC/PLA),通过万能试验机、差示扫描量热分析仪(DSC)、热重分析仪(TG)以及扫描电子显微镜(SEM)分别研究了复合材料的力学性能、相容性、结晶性、热稳定性及微观形态。结果表明,PLA的引入提高了复合材料的拉伸强度和热稳定性,复合材料是相容性较好的两相体系,二组分的比例对复合材料的熔点和结晶度有一定的影响。     

聚乳酸组织工程支架在SBF溶液中的降解和矿化性能

本文利用扫描电镜、X射线衍射仪以及红外漫反射仪,并通过对聚乳酸组织工程支架在模拟体液(SBF)中的失重率、分子量以及模拟体液pH值变化的测试,系统地研究了聚乳酸组织工程支架在模拟体液中的降解和矿化性能。结果发现:在模拟体液中,随着时间的增长,聚乳酸组织工程支架的分子量不断下降;但是其重量并不随着时间的增长而减小,而是有升有降。X-射线衍射图谱和FTIR漫反射图谱研究表明,在模拟体液中,聚乳酸组织工程支架的表面有磷灰石沉积物出现。     

支架结构对聚乳酸组织工程支架在SBF溶液中降解进程的影响

本文通过对不同孔隙率和不同孔径的聚乳酸组织工程支架在模拟体液（SBF）中的降解性能的研究,探讨支架结构对聚乳酸组织工程支架在SBF溶液中降解进程的影响.研究发现：孔径适中的200-300微米致孔剂制得的聚乳酸组织工程支架材料在降解1周后比其它两种孔径（致孔剂粒径100微米以下、致孔剂粒径300-400微米）的支架材料的分子量更高,支架的降解性能更稳定;孔隙率越高支架材料的分子量降低得越慢.聚乳酸组织工程支架的失重率并不随着降解时间的增长而逐步增大,而是呈起伏状态,这是由于组织工程支架在SBF溶液中既有降解进程,又有沉积进程造成的.