苯基次磷酸锌与MCA协效阻燃PLA的性能

利用多元素协同阻燃的理念,将自制的苯基次磷酸锌(BPA–Zn)与氰脲酸三聚氰胺(MCA)复配得到BPA–Zn/MCA复合阻燃体系,然后利用熔融共混的方式将阻燃体系与聚乳酸(PLA)基体共混得到PLA/BPA–Zn/MCA复合材料,研究了BPA–Zn/MCA阻燃体系对PLA力学、热稳定和阻燃等性能的影响。研究发现,BPA–Zn可以改善MCA与PLA基体两相间的界面相容性,而MCA起到一定的促进结晶的效果。同时,MCA与BPA–Zn之间均存在良好的协同效果,PLA复合材料阻燃性能优异。当BPA–Zn和MCA总质量分数为30%,质量比为1∶1时,复合材料极限氧指数达到28.0%,垂直燃烧阻燃等级达到V–0级,无熔滴产生。     

生物降解材料在水环境中降解性能的研究进展

综述了目前典型生物降解材料在水环境中降解性能的研究现状,详细介绍了聚乳酸（PLA）高分子材料（PLA、PLA共聚物、PLA复合材料等）、聚羟基烷酸酯（PHA）、聚己内酯（PCL）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚（己二酸丁二醇酯?对苯二甲酸乙二醇酯）（PBAT）和CO₂共聚物等在不同水环境中的降解性能;最后总结了生物降解材料未来需要关注的问题和发展方向。     

注射成型立构复合聚乳酸的热变形性能分析

采用左旋聚乳酸（PLLA）和右旋聚乳酸（PDLA）为原料,采用熔融共混法制备了立构复合聚乳酸（SC?PLA）粉末,再通过注射成型制备了SC?PLA样条,并通过差示量热扫描仪（DSC）和热变形温度测定仪对SC?PLA粉末和样条的熔融、结晶情况和热变形性能进行了表征分析。结果表明,SC?PLA粉末的结晶能力与初始熔融状态直接相关;当熔融温度为220~230 ℃时,SC?PLA粉末的熔融稳定时间增加,有助于SC?PLA体系结晶,该温度适合SC?PLA的注射成型加工;SC?PLA样条中SC?PLA结晶度越高,均聚物PLA结晶度越低,越有助于样条热变形性能的提高;低注射温度和以SC?PLA粉末、PLLA、PDLA为原料成型有助于SC?PLA样条在220 ℃下加热再退火后获得较高的SC?PLA结晶度,其热变形温度最高可达到150 ℃以上;注射成型过程中,有利于保留更多SC?PLA晶体和提高SC?PLA结晶度的方式,有助于提高样条在退火后的热变形性能。     

聚乳酸/聚氨酯复合多孔材料制备及吸油性能研究

以聚乳酸（PLA）为基体,添加不同含量聚氨酯（TPU）熔融共混制备具有不同相形态的PLA/TPU共混物,基于超临界二氧化碳（scCO₂）微孔发泡工艺,研究不同发泡温度下PLA/TPU复合多孔材料泡孔结构、发泡倍率和开孔率对样品吸油性能的影响。结果表明,随着TPU含量从10 %（质量分数,下同）增加到50 %,共混物从典型的“海?岛”相形态转变为部分共连续相形态,PLA基体黏弹性提升,结晶能力下降;PLA70组分发泡后泡孔结构更为均匀,随着发泡温度的增加,泡孔尺寸和发泡倍率先增大后减小,在94 ℃发泡温度下发泡样品发泡倍率达到29.1倍,最大开孔率75 %;TPU的加入显著增加了PLA基体的弹性回复能力,94 ℃发泡温度下的发泡样品具有最大的抗压强度,永久形变量最小;针对硅油和环己烷的吸油测试发现对硅油的吸油量大于环己烷,发泡材料的吸油量与发泡倍率和开孔率的乘积成正比,针对硅油单次最大吸油量为10.4 g/g。     

机械力改性芦苇纤维及其对聚乳酸复合材料的阻燃性能研究

采用机械力化学法对芦苇纤维（RF）进行磷酰化改性,并将改性后的磷酰化芦苇纤维（MPRF）与聚乳酸（PLA）共混制备复合材料,研究了MPRF对复合材料热稳定性、阻燃性、燃烧性能以及力学性能的影响。结果表明,磷元素成功接枝到芦苇纤维表面,800 ℃时的残余质量增加;随着MPRF添加量的提高,PLA复合材料的阻燃性能随着MPRF的加入而逐渐增加,当MPRF添加量为40 %（质量分数,下同）时,其弯曲强度和拉伸强度可达266.9 MPa和44.7 MPa,极限氧指数为24.6 %;最大热释放峰值下降到366.9 kW/m²,与PLA相比下降了39.3 %,有效降低复合材料的火灾危险性。     

脉冲电磁场作用下碳纤维增强聚乳酸复合材料的体外降解特性

碳纤维增强聚乳酸(C/PLA)复合材料是较为理想的可降解骨折内固定材料,但由于其降解特性与人体骨骼愈合速度的不匹配,很难达到最佳治疗效果。文中将脉冲电磁场(PEF)引入C/PLA的体外降解过程,并研究了该条件下复合材料的降解特性。结果表明,PEF处理对C/PLA试样的吸水率、质量保持率、弯曲强度和剪切强度均有不同程度的影响;扫描电镜观察发现,PEF处理使界面处的PLA基体出现降解洞穴;差示扫描量热分析说明经不同降解时间的PLA基体的玻璃化转变温度没有明显变化。模型分析表明PEF处理影响降解溶液中正负离子的扩散行为,使得界面处的PLA基体出现局域降解加速区,进而影响C/PLA复合材料的体外降解行为。这一研究将为研究可降解骨折内固定装置的外部辅助治疗器械提供途径。     

分级多孔结构聚乳酸支架的制备与性能研究

以左旋聚乳酸为原料,1,4-二氧六环/水为溶剂,采用热致相分离法制备了具有分级多孔结构的组织工程支架。研究了溶剂配比、粗化时间对支架结构和性能的影响。溶剂比为87/13(1,4-二氧六环/水),PLLA浓度5%,粗化1h时,制备出大孔孔径达300μm,小孔嵌在大孔孔壁上且孔径在10μm以下的高连通分级多孔支架。粗化时间的延长使大孔孔径有所增大。细胞实验表明分级多孔支架有助于细胞长入支架内部,促进细胞的增殖。     

偶联剂对玻璃纤维增强淀粉/聚乳酸复合材料性能的影响

分别以马来酸酐、KH550、KH560和KH570为偶联剂对玻璃纤维进行预处理,再与淀粉、聚乳酸(PLA)复合,通过熔融挤出法制备玻璃纤维增强淀粉/PLA复合材料。研究了偶联剂种类对玻璃纤维增强复合材料熔融指数、力学性能、热性能和熔融流变性能的影响。实验发现马来酸酐、KH550、KH570、KH560处理玻璃纤维增强淀粉/PLA复合材料的熔融指数和力学性能都依次增大,表明KH560处理玻璃纤维增强淀粉/PLA复合材料的界面黏结作用最强。对热性能进行表征发现,马来酸酐、KH550、KH570、KH560处理玻璃纤维增强淀粉/PLA复合材料玻璃化转变温度、重结晶温度、结晶度和热稳定性均依次提高。受玻璃纤维与淀粉/PLA基体界面黏结效果的影响,马来酸酐、KH550、KH570、KH560处理玻璃纤维增强淀粉/PLA体系的储能模量和复数黏度依次增大。     

生物可降解PLA/PHBV共混包装薄膜的热行为和力学性能研究

采用溶液铸涂法,以3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)对生物可降解聚乳酸(PLA)进行增韧改性,制备出不同配比的PLA/PHBV生物可降解共混包装薄膜,研究了PHBV的添加对共混包装薄膜的热行为和力学性能的影响规律。通过差示扫描量热法(DSC)测试发现,随着PHBV含量的增加,共混包装薄膜的玻璃化温度(Tg)、结晶温度(Tc)和熔点(Tm)都呈现下降趋势;热重分析法(TG)测试表明,PHBV的加入使共混包装薄膜的热稳定性变差;通过力学性能测试发现,当PHBV加入后,共混包装薄膜的拉伸强度和拉伸模量降低,而断裂伸长率明显增加,薄膜的韧性得到了改善。