聚乙二醇改性聚乳酸类材料研究进展

为了改善聚乳酸类生物降解高分子的性能,聚乳酸的改性工作越来越引人注目,尤其是聚乙二醇改性的聚乳酸类生物降解材料.介绍了聚乙二醇改性聚乳酸的各种方法,以及各种聚乙二醇改性聚乳酸材料的性能与应用,展望了聚乙二醇改性聚乳酸类生物降解材料的未来,降低合成成本是广泛应用的关键,因此简单易行的以聚乙二醇、乳酸等为原料的直接聚合法合成值得关注.     

聚乳酸增强增韧的研究进展

聚乳酸（PLA）作为一种新型的生物可降解材料,来源广泛、加工性能良好,但其硬而脆的属性限制了其在一些领域的应用。近年来,人们采用多种方法对PLA进行增强增韧改性以获得最优性能。文中针对PLA的特性、功能化和高性能化的发展趋势,并结合笔者课题组有关PLA的工作,首先揭示了PLA增强增韧的机理,然后从化学改性和物理改性两方面介绍了PLA的改性方法,随后讨论了聚乳酸与生物降解型和非生物降解型聚合物组成的复合材料,最后总结了聚乳酸在绿色电子器件、生物医用材料、形状记忆功能材料等领域中的应用,并对其未来的发展形势做出了展望,为开发新型聚乳酸增强增韧策略提供新的方法和思路。     

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.     

生物高分子材料聚乳酸的改性研究进展

在对生物医用高分子材料聚乳酸的生物性能、物理力学性能进行概述的基础上，介绍了对聚乳酸进行增塑、共聚、共混、复合等改性的方法及作用。经改性后聚乳酸的力学性能、亲水性能或反应功能可以得到某些改善，且其降解性能不受影响，从而更好地满足了在生物医用及环保中的应用需要．     

改性聚乳酸的性能特点及其在果蔬保鲜中的应用

目的 介绍改性聚乳酸在果蔬保鲜包装中的研究现状,对其未来在果蔬保鲜包装领域的发展方向进行展望,为改性聚乳酸材料的研发和应用提供参考.方法 阐述聚乳酸物理改性和化学改性的方法、改性聚乳酸的性能特点及其在果蔬保鲜领域的应用,总结近几年聚乳酸复合包装薄膜在果蔬保鲜包装上的研究进展.结果 聚乳酸经过改性,性能得到了极大的改善,制备的聚乳酸复合薄膜可以有效延缓果蔬衰老,保持果蔬的品质,延长贮藏期.结论 由于聚乳酸具有可生物降解的特性,在未来绿色包装领域具有非常大的应用潜力,对改性聚乳酸还需要进行安全高效、创新环保方面的深入研究.     

聚乳酸的改性研究

综述了近几年生物降解材料聚乳酸的改性研究进展.改性方法可分为化学改性、物理改性和复合材料改性.化学改性包括共聚、交联、表面修饰等,物理改性包括共混改性、增塑改性等.     

聚乳酸梯度功能材料的制备与应用研究

聚乳酸是一种具有良好的生物相容性、生物降解性和生物吸收性的高分子材料,近年来,被广泛应用于生物医用及日常生活等领域.梯度功能材料作为一种新型的复合材料,凭借其独特的性能优势受到广泛关注.综述了聚乳酸梯度功能材料的制备方法以及其在国内外应用领域取得的最新研究成果,展望了聚乳酸梯度功能材料未来的发展方向和应用前景.     

3维打印用聚乳酸材料的改性研究进展

聚乳酸材料具有环保可生物降解性的优点,故其经常作为3维(3D)打印的原材料使用,然而其自身的脆性大、玻璃化温度低和热稳定性差等缺点,限制了该类材料的进一步应用和推广。所以对聚乳酸进行改性研究,改善它的力学性能或者耐热性能,从而扩大其在3D打印领域的应用具有很重要的研究意义。综述了聚乳酸材料的改性方法以及相关研究进展,主要从物理改性和化学改性等两类改性方法来分析聚乳酸改性的研究现状,总结分析了两类改性方法面临的问题并展望其前景,还对改性后的聚乳酸材料的应用进展进行总结与展望。     

聚乳酸改性及其在包装领域的应用

聚乳酸是一种可完全生物降解的新型高分子材料,由于其良好的物理机械性能、生物相容性、可吸收性及对人体和环境无毒性等,其应用前景广阔,但是聚乳酸的一些局限性限制了其进一步应用.从聚乳酸的化学改性及物理改性两方面总结了目前的研究进展,介绍其在包装领域的应用,并为后续的研究提出了方向.     

聚乳酸薄膜材料的阻隔性研究进展

目的综述聚乳酸薄膜材料的优缺点和影响其阻隔性的因素及改性技术,为包装(尤其是食品软包装)行业提供理论基础。方法以聚乳酸薄膜材料为主,总结影响聚乳酸阻隔性的自身原因,从物理改性、复合改性、化学改性和表面涂覆处理等方面进行阐述。结果聚乳酸可生物降解,其制备和降解都不会污染环境,但阻隔性差,必须对其进行改性,各种改性方法均有优劣。结论聚乳酸薄膜材料的改性技术仍存在不足,有待开发和完善一种不牺牲材料的生物相容性、设备简单、成本又低的改性技术。     

羟基磷灰石的表面改性及其对聚乳酸基多孔支架性能的影响

分别采用柠檬酸和硬脂酸对纳米羟基磷灰石（n-HA）进行表面处理,并利用TGA、FTIR、XPS等研究了不同改性剂的改性效果,发现柠檬酸和硬脂酸能够成功接枝在n-HA表面,但硬脂酸的接枝率更高。将柠檬酸改性的n-HA与聚乳酸（PLA）共混制备复合材料,通过SEM观察发现,制备的n-HA/PLA复合材料在n-HA粉体添加量不超过20wt%时,经处理后的n-HA粉体在基体中分散均匀,两相界面处结合紧密。同时研究了n-HA/PLA复合材料制备多孔骨支架的3D打印成型工艺,并测试了其力学性能,结果表明,采用熔融沉积3D打印技术制备的支架有良好的压缩模量,但达到10%形变时所承受的压缩强度与PLA相比仍然有一定差距。     

The effect of surface modifications on sisal fiber properties and sisal/poly (lactic acid) interface adhesion

The main aims of this work were to study the effect of surface modifications on sisal fiber properties as well as on fiber/poly (lactic acid) (PLA) interface adhesion. For this purpose, alkali, silane and combination of both treatments were applied to sisal fiber. The effects of treatments on fiber thermal stability, fiber wettability, morphology, tensile properties and on fiber/PLA interfacial shear strength (IFSS) were studied. After treatments IFSS values improved at least 120%, however, tensile strength of sisal fibers decreased. Alkali treatment removed some non-cellulosic components (hemicelluloses, lignin) as confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analysis (TGA). The removal of non-cellulosic materials led to fibrillated and rough morphology as observed by optical microscopy (OM). FTIR spectrum of silane treated fibers showed a band related to silane amino group and contact angle measurements confirmed that fibers became more hydrophobic. All treatments used improved fiber/PLA adhesion.     

二胺改性聚乳酸的合成与表征

以顺丁烯二酸酐改性聚乳酸(MPLA)和强碱性乙二胺为原料,通过MPLA中酸酐键与乙二胺中伯胺基间的N-酰化反应将乙二胺共价引入到MPLA中,制得乙二胺改性聚乳酸(EMPLA),企图以强碱性乙二胺克服聚乳酸及其降解产物的酸性.本文详细介绍了EMPLA的制备和纯化方法,并利用茚三酮反应、FT-IR、1H-NMR、13C-NMR和DSC对MPLA和EMPLA进行了全面的比较、表征,结果表明,按文中所述之制备技术能成功地将乙二胺共价引入到MPLA中,为进一步测定EMPLA的生物降解性和细胞相容性等性能并最终应用于医学领域奠定了技术基础和物质基础.     

驻极体-增塑剂复合改性聚乳酸熔喷非织造材料的制备及性能

分别采用无机纳米SiO₂或一种商用有机助剂（O-electret）作为驻极体改性剂,并通过引入环氧大豆油（ESO）和聚乙二醇（PEG）作为增塑剂对聚乳酸（PLA）进行了复合改性,在传统工业熔喷生产线上制备了具有可生物降解特性的驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料。利用转矩流变仪和熔融指数仪测试了复合改性PLA切片的流动性,发现加入ESO和PEG能使熔融指数提高到110 g/10 min。利用DMA测试了驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料的力学性能,发现采用增塑剂改性后能显著提高材料的拉伸强度和塑性。利用滤料综合性能测试台测试了的驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料的过滤性能,结果显示,驻极改性能够使其过滤PM2.5的效率提高至86%及以上。利用SEM研究了驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料表面的微观形貌,结果表明,采用驻极体改性后,细纤维的比例显著增加;采用增塑剂改性使纤维更细更长,纤维间交错更加复杂。      

聚乳酸的合成与性能研究

以乳酸单体为原料,采用直接缩聚法合成了具有较高粘均分子质量的聚乳酸,用红外光谱、H—NMR等方法初步表征了聚乳酸的结构。研究了聚乳酸的亲水性和降解性。结果表明,聚乳酸的水接触角和吸水率分别为79．30和2．8％,说明聚乳酸具有一定的亲水性。聚乳酸在降解过程中表现为体型降解特点。粘均分子量和降解温度对聚乳酸的降解规律影响不大,但低分子量聚乳酸及聚乳酸在较高降解温度下的降解程度和初期降解速率明显大于高分子量聚乳酸及较低降解温度。本文还研究了聚乳酸粘均分子量在降解过程中的变化情况。     

Modeling of hydrothermal aging of short flax fiber reinforced composites

As a contribution to the prediction of the evolutionary behavior of biocomposites in service conditions, this study focused on the simulation of the hydrothermal aging of short natural fiber reinforced composites made by extrusion/injection molding. We endeavored to model the reversible modifications of the behavior of PLA and PLA/flax composites when immersed in water at different temperatures (20, 35 and 50 °C). A numerical model accounting for the heterogeneous mechanisms involved during aging such as water diffusion and the resulting swelling and plasticizing of polymers was implemented. Simulated data proved to be in perfect accordance with experimental results as long as no irreversible mechanism was occurring. The deviations of the simulated data from experimental results were limited at 35 °C but significant at 50 °C. Finally, the influence of moisture on the local elastic modulus of flax fibers was inferred thanks to the Halpin-Kardos homogenization model.     

PLA及PLA复合材料降解性能研究进展

简要论述聚乳酸及其复合材料的降解机理和影响因素。围绕聚乳酸及其复合材料的生物相容性、力学性能等，着重综述了近年来国内外研究其降解性能的实验方法、测试手段、试验结果等方面的进展情况。     

凹凸棒黏土对聚乳酸结晶性能和热稳定性能的影响

采用熔融共混法分别制备了凹凸棒黏土质量分数为1%、 3%和5%的纳米凹凸棒黏土(ATT)/聚乳酸(PLA)复合材料, 研究了ATT对PLA结晶性能和热稳定性能的影响。结果表明, ATT与PLA基体具有较好的相容性, 当ATT含量低于3%时, 可以均匀的分散在PLA基体中, 而达到5%时则会发生团聚。FTIR结果表明, ATT与PLA基体之间存在较强的相互作用。ATT可明显促进PLA的结晶, 起到异相成核的作用。ATT纳米颗粒的添加引起了PLA冷结晶峰向低温方向移动, 使冷结晶温度从114.4 ℃降低至103 ℃左右。含ATT体系结晶速率比纯PLA快, 表明ATT的加入可以促进PLA的结晶, 说明ATT是PLA有效的成核剂之一。添加ATT可明显加快PLA的结晶速率并减小球晶尺寸。当添加3%ATT时, ATT/PLA复合材料的热分解温度比纯PLA提高了11 ℃, 这主要是由于ATT/PLA网络密度的提高, 使ATT在PLA的降解过程中能够起到较好的阻隔作用, 抑制了PLA的降解自加速过程。     

Effects of hydroxyapatite dosage on mechanical and biological behaviors of polylactic acid composite materials

Due to the widespread use of bioresorbable polylactic acid (PLA) based materials in biomedical applications, there is an increasing need to obtain independent control of key properties such as mechanical strength, degradation rate and bioactivity in order to further enhance the performance of the PLA based medical implants. Because PLA composites containing hydroxyapatite (HAp) particles can augment cell growth and mechanical properties, in this present study, the effects of HAp dosages on various mechanical strengths and cell proliferation of PLA composites were further investigated. The information resulting from this study can assist in the optimizing of PLA composite formulas for specific medical applications.     

添加剂对聚乳酸湿热降解性的影响

文中研究了聚乳酸在日常使用温度、湿度条件下的降解行为。实验发现,聚乳酸热氧降解几乎可以忽略,主要的降解形式是吸湿后的水解。采用熔融共混添加剂的方法,加入憎水性添加剂二甲基硅油降低聚乳酸的吸湿性,加入碱性添加剂改变聚乳酸的pH值,都可以降低聚乳酸的湿热降解率。加入0.5%~1.5%硬脂酸钠效果最好,其中加入1.0%的聚乳酸树脂在60℃,70%相对湿度条件下24 h仅降解16.96%,而没有添加剂的树脂降解高达68.16%。