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为什么要对PLA进行改性?——化学改性的方法都有哪些?(三)

小将 生物降解材料研究院 2022-04-23

Q&A : 为什么要对PLA进行改性?





注:PLA生物降解袋

聚乳酸的改性方法一般分为化学改性和物理改性。
>>>回顾PLA的物理改性方法请点击

聚乳酸(PLA)物理改性方法有哪些?(一)

聚乳酸(PLA)物理改性方法有哪些?(二)

二、PLA的化学改性






1、共聚改性 PLA

羟脯氨酸含有 3 个活性官能团,并且生物相容性良好,与乳酸共聚后仍含有反应活性基团,能有效提高 PLA 材料的亲水性能。①何静等以丙交酯、羟脯氨酸为初始材料,使用溶液-熔融聚合法合成聚乳酸-羟脯氨酸[P( LA-co-HP) ]共聚物。对产物的亲水性及降解性能进行测试结果表明,改性后PLA 的接触角由 90°以上降至 32°,经过 8 周后失重率为 10% ,亲水性和降解性均得到改善。②Chen等将 PLA 与少量的三甲基环己烷进行反应,反应后的复合材料的断裂伸长率增加了 20 多倍,耐冲击力提高了 1.6 倍,同时较原来相比保持了相对较高的拉伸应力。


2、扩链改性 PLA

扩链改性后的复合物分子量增大,特征粘度将有所增加。①Mihai 等用扩链剂苯乙烯/丙烯酸环氧共聚物对半结晶和无规则形状的 PLA 扩链改性。研究发现扩链后的 PLA 较未改性之前的剪切粘度有所增加,在熔融态下,PLA 的双轴拉伸应变硬化现象很强。②Wang 等将环氧当量大小为 285g/mol的扩链剂对 PLA 进行改性并且挤出发泡,实验后发现改性后的 PLA 发泡表现出低的泡沫密度,泡孔结构的闭孔和可以控制的结晶度。PLA 经扩链改性后其熔体的强度和弹性都有所增加。③Katherine 等把过氧化月桂酸和 PLA 共混后再用双螺杆挤出机将其挤出。使 PLA 的结晶度、机械性能和熔体强度都得到了增加。④Corre 等将扩链剂苯乙烯/环氧丙基/丙烯酸盐共聚物对 PLA 进行改性,改性后发现在加入扩链剂之后 PLA 的发泡能力得到了增强。⑤Ma 等研究指出二噁唑啉对聚酯的扩链改性效果非常明显。并且还发现二噁唑啉的两个官能团对羧基具有针对作用,在分子链的耦合作用下,不仅聚合物的相对分子质量得到了提高,而且羧基端也减少了,将其对 PLA 进行改性,对于聚合物来说改性之后热稳定性能得到了显著地提高。
参考文献:[1]潘文静,白桢慧,苏婷婷,王战勇,李萍.生物降解塑料聚乳酸(PLA)的改性研究进展[J].应用化工,2017,46(05):977-981.
[2]聚乳酸PLA改性
编辑整理:生物降解材料研究院

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