聚乳酸改性及其在包装材料中的应用

聚乳酸(PLA)是一种具有高强度、高模量、透明性、生物降解性和生物相容性的生物基热塑性聚酯,已发展成为具有一定竞争力的商业化材料,并有望在包装领域逐步替代传统的石油基聚合物。然而,PLA的应用却受其本身固有的结晶速率慢、结晶度低和脆性大等缺点的限制。近年来,研究人员做了大量工作以解决PLA的上述技术瓶颈。本文综述了PLA在成核结晶与增韧改性领域的研究进展以及PLA在包装材料中的应用。     

聚乳酸增韧研究进展

聚乳酸(PLA)是一种可生物降解、环境友好型的热塑性脂肪族聚酯,废弃后可以完全降解,降解产物为CO2和H2O,能够维持自然界的碳循环平衡。但在常温下,PLA的性能较脆,冲击强度较低,提高其韧性对于拓宽PLA的应用范围是至关重要的。文中对近三年来国内外研究者通过共混、共聚、成型加工、纳米复合和木/塑复合等方法和途径对PLA进行增韧改性的研究进行了综述,并展望了PLA类可生物降解高分子材料的发展前景。     

聚乳酸的阻隔性能改性研究进展

包装材料呈现出多元化发展的同时,产生了大量不可回收、不可降解的塑料垃圾,对生态环境造成了严重危害。聚乳酸(PLA)是一种完全可生物降解的新型高分子材料,其力学性能、生物相容性、可降解性能良好,已成为包装材料研究和应用的热点。但传统PLA的阻隔性能无法满足应用要求,限制了其使用范围。通过提高结晶度与改善晶体形态、聚合物共混、纳米颗粒共混对PLA的阻隔性能进行改性,推动其在各行各业的转化应用。随着改性加工技术的发展,PLA将会在医学材料、包装材料、建筑材料、生活用品等领域得到广泛应用。     

聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混改性聚乳酸(PLA)高性能全生物降解复合材料研究进展

聚乳酸(PLA)作为一种可降解、可再生的聚合物,其优异的生物相容性和高强度、高模量的力学性能引起了许多学者的关注。聚乳酸基生物复合材料自进入人们的视野以来,由于其固有的延展性差、冲击强度低,加工过程结晶速率慢,结晶度小等缺陷,严重阻碍了其发展。关于PLA的改性研究在近十年里从未间断过,主要集中在增塑改性、增强改性、增韧改性。增塑改性是指向PLA中加入乳酸低聚物、柠檬酸酯、聚乙二醇等小分子化合物,减少PLA分子链间的相互作用,改善PLA的塑性,断裂伸长率大幅度提高,但增塑剂易渗出、迁移是如今面临的一大难题;增强改性是指向PLA加入无机填料或纳米粒子(二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO_2)、碳酸钙(CaCO_3)、滑石粉(Talc)、蒙脱土(MMT)等)引发异相成核,改善PLA的结晶性能,但无法从根本上解决材料韧性差的缺陷;增韧改性是指加入橡胶粒子或热塑性弹性体(天然橡胶(NR)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚碳酸酯(PC)等),虽然在一定程度上改善了PLA的韧性,但PLA的生物降解性无法保证;随着一些可降解聚酯(聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)等)的产生,在不改变降解性能下,对PLA进行有效的增韧改性,是聚乳酸改性研究的主要方向和研究热点。PBAT作为一种可降解聚酯聚合物,链段兼具长链脂肪烃的柔性和芳环的刚性,赋予了其优异的柔韧性,与其他聚酯材料相比,这一优势是作为增韧改性PLA的最佳选择。在早期PLA/PBAT的研究过程中就发现,由于分子链段上结构的巨大差异,PBAT与PLA的相容性差导致共混物力学性能不佳。近十年里,研究者在聚合物共混改性的基础上,选择合适的第三组分对PLA/PBAT共混体系进行改性,并取得了丰硕的成果。目前,PLA/PBAT共混体系的增韧后冲击强度由纯PLA的2.3 kJ/m2提高至61.9 kJ/m2。本文归纳了PBAT增韧改性PLA共混体系复合材料的研究进展,分别对物理共混(无机填料或纳米粒子和物理相容剂)、反应性共混增容剂改性PLA/PBAT体系进行了介绍,分析了PLA/PBAT共混改性体系面临的问题并展望其前景,以期为制备高性能全生物降解PLA/PBAT复合材料提供参考。     

包装用聚乳酸的改性研究进展

目的 根据生物降解材料聚乳酸（PLA）的生产、性能和改性方法探索其在包装领域的应用,为后续的改性研究提出可能的应用方向。方法 介绍PLA的原料、生产方法、生产现状及在包装领域的应用现状,分析包装对PLA的降解性、阻隔性、力学性能、光学性能、热性能、抗菌性能、导电性和压电性等方面的要求和相关改性方法的研究进展。结果 PLA材料在包装领域有很好的应用前景,但在韧性、抗菌性、导电性等方面还不够完善,当应用于对这些性能有较高要求的运输包装、抗菌包装和智能包装时需进一步改进。结论 在保留PLA透明、可降解的优势性能前提下,还可以进一步提高其可控制降解、韧性、耐热性、阻隔性、导电性等,并降低生产成本,使之在包装领域的应用更广泛。     

聚乳酸复合材料共混改性研究进展

聚乳酸(PLA)具有优异的生物可降解性,且生物相容性好,从而广泛应用于生物医疗、农业和食品包装等领域,但因其性脆、柔韧性差、熔体强度较低,限制了其应用范围的扩展。需通过与其他材料进行物理或化学改性制备复合材料以提高其加工性能和力学性能。综述了近年来共混改性制备聚乳酸复合材料的研究,主要介绍了PLA/合成聚合物、PLA/碳材料、PLA/无机纳米粒子、PLA/笼型倍半硅氧烷、PLA/天然高分子等复合材料的研究进展。     

PLA、PGA及其共聚物在包装领域应用研究进展

目的 综述聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚乙丙交酯(PLGA)及其改性材料在包装领域的研究进展,对改性材料及制备工艺进行展望,为PLA、PGA以及PLGA的改性与制备提供参考。方法 简介PLA、PGA以及PLGA的制备方法、基本性能,并总结近几年改性材料的种类及其制备工艺。结果 对PLA、PGA以及PLGA进行改性,再通过溶液铸膜、吹塑制膜等工艺制备薄膜,制备的薄膜具有优异的抗紫外性能、阻隔性能以及抗菌性能。结论 PLA、PGA以及PLGA具有优异的生物降解性能,通过改性后制备的薄膜性能更加均衡,在包装领域具有极大的应用前景,对聚合物的改性方法还需进行深入研究,制备出性能更加优异的改性材料。     

生物可降解高分子增韧聚乳酸的研究进展

聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基可再生生物降解材料,因具有高机械强度、易加工性、高熔点、可生物降解性和生物相容性等优点而得到广泛的关注。然而,其固有的脆性,即低断裂伸长率和断裂强度严重限制了它在实际中的应用,但也因此吸引了更广泛的深入研究。本文综述了以生物可降解高分子增韧聚乳酸的研究进展,重点阐述了生物基聚酯,生物基弹性体,植物基生物高分子,天然橡胶和植物油以及生物大分子增韧聚乳酸的最新研究发展概况,同时提出了在经过改善韧性之后,聚乳酸存在的冲击韧性弱以及低结晶速率和低热转变温度等问题,并分析了未来的发展方向和需要关注的主题。     

天然纤维素增强聚乳酸复合材料性能研究进展

目的 生物源高分子材料聚乳酸（PLA）具有优良的力学性能、加工性能和生物降解性，为了降低成本同时获得更优产品性能以扩大产品用途，将其与来源广泛的天然纤维素共混是一种绿色有效的途径。方法 本文从复合材料力学性能、热性能与降解性能等方面进行梳理，综述近年来天然纤维增强聚乳酸复合材料的研究，并提出发展趋势。结论 考察了不同类型、比例和形态的天然纤维与不同的纤维改性技术用于多功能应用的PLA基复合材料的制备和改进，降低成本的同时获得更优产品性能以扩大产品用途。     

多面体低聚硅倍半氧烷改性聚乳酸的研究

PLA（聚乳酸）是一种完全可生物降解的新型高分子材料，但其热学、力学等性能并不理想。针对这一问题．本文通过对用于聚乳酸改性的POSS的特性进行分析。以及将PLA改性前后性能的改变直观的体现出来，使之对以后的研究具有借鉴作用。