可降解聚乳酸/淀粉共混复合材料的研究进展

将聚乳酸与淀粉共混是一种简单易行的好方法,可以得到完全降解的复合材料.综述了聚乳酸/淀粉共混体系的研究进展,分析了淀粉种类、相成分接枝改性、增容剂等因素对共混体系的机械性能、热性能和微观形态的影响,展望了聚乳酸/淀粉共混复合材料今后的发展方向.     

木粉原位接枝共聚共混制备复合材料

在乳酸和木粉的非均相体系中,乳酸脱水生成的丙交酯,和桑树木粉中含有羟基的高聚物进行原位接枝共聚生成木粉接枝聚乳酸(Wood-g-PLA),体系中同时生成的均聚乳酸(PLA)与Wood-g-PLA原位共混得到Wood-g-PLA/PLA复合材料.用红外光谱对改性木粉与原料木粉进行对比分析,表明木粉表面被成功接枝改性.利用SEM、TG、万能力学试验机等仪器分析了改性木粉/聚乳酸复合材料的界面相容性以及热、力学性能,发现材料中Wood-g-PLA与聚乳酸融为一体无相分离现象.Wood-g-PLA含量对复合材料的拉伸强度有一定影响,但对弯曲强度影响不大.材料力学性能有待提高.     

氧化锌/改性聚乳酸复合材料的制备与性能研究

聚乳酸与二聚水杨酸内酯发生接枝反应生成改性聚乳酸,纳米级氧化锌、改性聚乳酸、少量碳纳米纤维以一定配比,采用接枝共聚—共混法制得纳米级氧化锌/改性聚乳酸复合材料。对复合材料进行表征和测试,结果表明:制得的纳米级氧化锌/改性聚乳酸复合材料分子量分布均匀,性能优良;拉伸强度比未改性聚乳酸明显提高,拉伸强度最高可达到36.64MPa;吸附时间在8h时,吸附率最大达到22%。纳米级氧化锌/改性聚乳酸复合材料在医疗领域具有较好的应用前景。     

氢氧化钠催化淀粉/乳酸接枝共聚物的合成

以氢氧化钠(NaOH)为催化剂,采用原位一步法合成了淀粉/乳酸接枝共聚物。用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)和核磁共振(1H-NMR)测试方法对淀粉/乳酸接枝共聚物的结构进行了表征。IR和1H-NMR核磁图谱均表明,聚乳酸确实接枝到了淀粉上;SEM分析表明,经乳酸接枝改性后的淀粉的形貌发生了很大变化。同时通过改变NaOH溶液浓度,原料比例,聚合温度和聚合时间考察了反应条件对淀粉与乳酸接枝率的影响,结果表明,当NaOH溶液浓度为0.4 mol/L,淀粉∶乳酸(质量比)为1∶6,聚合温度为90℃,聚合时间为9 h时,淀粉的接枝率可达33.6%。     

乳酸原位聚合改性纳米纤维素的制备及应用

乳酸原位聚合改性纳米纤维,并和聚乳酸制备复合材料。先由64%硫酸水解微晶纤维素(MCC)制备纳米纤维素(NCC),再乳酸原位聚合接枝纳米纤维素得到改性后纳米纤维素(g-NCC),最后将g-NCC按0%~5%质量比与聚乳酸(PLA)共混,制成复合材料g-NCC/PLA。透射电子显微镜观察得到棒状纳米纤维素长度为100~200nm,直径为10~25nm,傅里叶变换红外光谱和核磁共振谱证明乳酸均聚物已接枝到纳米纤维素,复合材料性能分析表明g-NCC与PLA相容性比未改性NCC与PLA相容性好,g-NCC含量为2%时,复合材料拉伸强度可达到45 MPa,比纯PLA提高85%,结晶度提高10%。     

PET4A改性PP/PLA复合材料的制备及性能研究

选用季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)接枝改性聚丙烯，再与聚乳酸(PLA)共混，基于两步法熔融共混工艺制备得到改性聚丙烯/PLA(m-PP/PLA)复合材料。考察了m-PP/PLA复合材料结晶行为、热学性能、力学性能、流变性能、微观形貌的影响因素。结果表明：含有接枝改性后的PP与PLA共混后能够明显地提高复合材料的相容性和结晶度，进而提高复合材料的力学性能。当PET4A添加质量为2%,引发剂过氧化二异丙苯(DCP)质量含量为0.05%时，复合材料结晶度达42.0%,综合力学性能最佳，冲击强度和拉伸强度比纯PP/PLA分别提升了25.96%和27.25%。     

丙交酯改性纳米SiO_2/聚乳酸-环氧大豆油复合材料的制备及其性能的研究

采用外消旋丙交酯(D,L-LA)在辛酸亚锡(Sn(Oct)2)催化下对纳米SiO_2进行表面改性处理,所得的接枝物(PDLLA-g-SiO_2)与聚乳酸-环氧大豆油共聚物(PDLLA-ESO)共混制备纳米复合材料(PDLLA-ESO/g-SiO_2)。采用红外光谱、热重分析、粒径分析以及沉降实验对接枝物进行表征,结果表明,纳米SiO_2经改性处理后,表面成功接枝了低聚乳酸,随反应时间的延长接枝量逐渐增大,在36h时接枝率最高达28.4%,粒径明显减小,最小为93.2nm,团聚现象得到改善,表现出良好的溶剂稳定性和分散性。并对纳米复合材料的力学性能进行了测试,结果显示,PDLLA-ESO与接枝物共混后,复合材料的力学性能提高,当改性粉体质量分数为4%时,材料的力学性能最佳,拉伸强度为36.3MPa,断裂伸长率为9.1%,均高于PDLLA-ESO相应数值。     

聚乳酸接枝淀粉的原位溶液合成及表征

以L-乳酸为接枝单体,辛酸亚锡为催化剂,采用原位溶液接枝工艺,在同一个反应体系中逐次完成淀粉糊化、丙交酯的生成及淀粉的聚乳酸接枝反应,制备了聚乳酸接枝淀粉,工艺简单、易于控制。研究了反应温度、L-乳酸与玉米淀粉质量比、反应时间和催化剂用量等对产物接枝率的影响,采用FTIR,1H-NMR和SEM对接枝产物进行了表征。结果表明:原位溶液合成产物为聚乳酸接枝淀粉;其最佳工艺条件的反应温度为95℃,L-乳酸与玉米淀粉质量比为3∶1,催化剂为乳酸用量的1%(质量分数),反应时间11 h,聚乳酸接枝率可达到14.81%,淀粉颗粒表面聚乳酸包覆均匀。     

聚乳酸固相接枝马来酸酐及与淀粉共混研究

通过固相接枝的方法,合成了聚乳酸与马来酸酐的接枝共聚物PLA-g-MAH,以改善其与淀粉共混物的相容性.研究了不同的接枝工艺条件对共聚物接枝率的影响,并考察了接枝聚乳酸与淀粉熔融共混物的力学性能和热性能.结果表明,在惰性气体环境中,聚乳酸可以和马来酸酐通过过氧化物引发而发生固相接枝反应.固定PLA100份,MAH 5份(质量比)不变,较好的工艺条件是引发剂用量为0.6份,120℃温度下反应1.4～1.6h.接枝聚乳酸与淀粉熔融共混,改善了聚乳酸和淀粉的相容性,提高了共混物的力学性能.     

聚L-乳酸/二氧化硅纳米复合材料的降解性能研究

为了研究乳酸齐聚物接枝改性SiO2(g-SiO2)对聚乳酸降解行为的影响,采用熔融共混法制备得到了聚乳酸/g-SiO2纳米复合材料。重点研究了PLLA/g-SiO2纳米复合材料和PLLA在PBS缓冲溶液中的降解行为,通过其表观形貌观察、吸水率、失重率研究发现g-SiO2能够加速PLLA的降解,并且随着g-SiO2含量的增加,其降解速率明显加快。降解过程的DSC测试显示PLLA/g-SiO2纳米复合材料的Tg随着降解时间的延长而逐渐减小。