2022-08-08 596 蘇州和塑美
近年來(lái),PLA是很受歡迎的高分子材料。PLA可生物降性,可用于與酸性、油性等食品直接接觸。PLA硬度較高,拉伸模量和彎曲模量高于傳統(tǒng)通用樹(shù)脂,其具有良好的生物相容性和生物降解性,降解的最終產(chǎn)物是水和二氧化碳,無(wú)二次污染,使其成為取代傳統(tǒng)塑料最有潛力的高聚物之一。然而,PLA自身也存在一些缺點(diǎn),使其應(yīng)用范圍受到限制。其柔韌性較差、沖擊強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和阻隔性能均低于常用樹(shù)脂。
由PLA的結(jié)構(gòu)可知,PLA分子鏈中的羰基與鄰近氧原子共平面,而且與鄰近碳原子的距離很近,不易旋轉(zhuǎn);因此分子鏈柔性差,材料呈現(xiàn)質(zhì)硬且脆,抗沖擊性差等特點(diǎn)。
此外,PLA 熔融時(shí)易在酸、堿、醇及水的作用下發(fā)生降解,耐熱性差。為了更好地提高聚乳酸的柔韌性,滿足特殊包裝要求,需要對(duì) PLA 進(jìn)行改性來(lái)保證運(yùn)輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的安全和完整性。國(guó)內(nèi)外許多專(zhuān)家對(duì)聚乳酸的改性進(jìn)行了研究,通過(guò)對(duì) PLA 原料配方的調(diào)控和對(duì)其薄膜的改性來(lái)提高其柔韌性和耐熱性,從而提升其與石油衍生的塑料產(chǎn)品間的競(jìng)爭(zhēng)力。
聚乳酸薄膜增強(qiáng)改性
增強(qiáng)改性的最好辦法就是向聚合物基質(zhì)中添加高模量的纖維進(jìn)行復(fù)合改性,以改善塑料低模量、低強(qiáng)度的缺點(diǎn)。天然植物纖維具有比強(qiáng)度高、資源廣泛、成本低廉、可再生、可降解等優(yōu)點(diǎn),是目前高分子復(fù)合材料中應(yīng)用最廣泛的纖維之一。
聚乳酸薄膜增韌改性
聚乳酸是一種玻璃態(tài)聚合物,其斷裂伸長(zhǎng)率非常低(<10%),大大阻礙了其在很多領(lǐng)域的應(yīng)用。近年來(lái),聚乳酸的增韌改性已成為眾多研究的熱點(diǎn)。為提高 PLA 的韌性,學(xué)者們已經(jīng)研究了很多方法,如與增塑劑、生物基韌性高分子、熱塑性彈性體以及無(wú)機(jī)填料熔融共混和交聯(lián)等。
檸檬酸酯是一類(lèi)綠色環(huán)保型增塑劑,已被美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)作為食品添加劑 。PLA 鏈上的酯基與檸檬酸酯之間發(fā)生極性反應(yīng),使 PLA 與檸檬酸酯之間具有較好的相容性,通過(guò)提高 PLA 鏈段的運(yùn)動(dòng)能力,有效改善 PLA 的脆性。
聚乙二醇(PEG)是無(wú)毒、水溶性的結(jié)晶聚合物,低分子量的PEGS 與 PLA 的相容性更好,在濃度較低的情況下可以有效降低 PLA 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,大幅改善 PLA 的韌性和抗沖擊性。
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