完全降解聚乳酸共混复合材料的研究进展

聚乳酸(PLA)是可完全生物降解的材料,广泛应用于包装、纺织、生物医用等领域。但其具有性脆,价格较高,疏水性大等缺点,限制了应用发展。近年来对聚乳酸共混改性已成为研究热点。根据共混组分的生物降解性,聚乳酸共混体系分为完全生物降解体系和部分生物降解体系。文中综述了近年来完全生物降解聚乳酸共混体系的研究,主要阐述了PLA/淀粉、PLA/天然纤维复合材料,并简要介绍了PLA/甲壳素、PLA/蛋白等PLA/天然高分子复合材料,以及PLA/PCL、PLA/PPC、PLA/PEO等PLA/合成高分子复合材料。     

生物可降解聚乳酸的改性及其应用研究进展

综述了近年来国内外关于生物可降解材料聚乳酸(PLA)通过共聚、共混、增塑和复合等方法得到聚乳酸改性材料的研究进展,以及对其在生物医学领域、纺织领域和包装领域中的应用作了广泛而深入的总结和评述,并预示了聚乳酸材料的研究开发前景。     

聚丁二酸丁二醇酯与氯醚弹性体协同增韧改性聚乳酸多元共混体系

以来源于可再生资源聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和氯醚橡胶(ECO)作为聚乳酸(PLA)的增韧改性剂,通过熔融共混的方法制备了PLA/PBS/ECO三元共混体系。动态力学分析和扫描电子显微镜结果表明,ECO促进了PBS和PLA之间的相容性。力学性能测试表明,ECO与PBS可实现对聚乳酸基体的协同增韧: PLA/PBS/ECO(70/20/10)显示出最优的拉伸性能,断裂伸长率高达270%;PLA/PBS/ECO(70/10/20)的冲击强度提高至23.7 kJ/m²,是纯聚乳酸的12倍。结合形态结构和冲击断面形貌分析表明ECO的存在可起到增容/增韧双重作用, 与柔性PBS产生良好的协同效应,有效改善聚乳酸材料的韧性。我们的研究表明,构造PLA-柔性生物聚酯和生物基弹性体多元共混体系是一种获得高性能生物基材料简单高效的手段。     

聚乳酸热塑性弹性体的研究进展

热塑性弹性体(TPE)是一类应用领域非常广泛且极具发展潜力的高分子材料,然而目前TPE品种所选用的原料(包括单体或聚合物)绝大部分都是源于石油基不可再生资源。作为一种极具潜力替代石油基高分子的生物基脂肪族聚酯材料,聚乳酸(PLA)具有原料来源丰富并可再生、生物降解性良好、强度和模量高等优点,因此聚乳酸TPE的研究吸引了国内外学者广泛的关注。本文综述了PLA嵌段共聚物型TPE和PLA基动态硫化热塑性弹性体(TPV)的最近的研究进展,详细阐述了它们的制备路线以及材料的性能,最后指出了当前PLA热塑性弹性体研究中存在的不足。     

聚乳酸基生物可降解材料的相容性

随着能源危机和环境污染的日益严重,生物可降解塑料逐渐成为研究的趋势和热点。聚乳酸(PLA)具有良好的生物降解性、生物相容性、可再生性、高强度、易加工等优点,被认为是最有前途的生物降解聚合物之一。聚乳酸的延展性和冲击性能较差严重制约了PLA的应用,共混改性是一种经济有效的方法,从而解决其韧性不足的缺点。然而,PLA在热力学上与大多数聚合物不相容,为了获得性能优良的PLA共混材料,聚合物共混过程中需要加入一种有效的相容剂进行增容。近年来,PLA与不同聚合物共混时的相容性研究已取得一定进展,本文就其进展进行全面综述。     

单糖类化合物改性聚乳酸的研究进展

聚乳酸（PLA）作为一种性能良好的生物可降解材料,在生物医用高分子等方面有着广泛的应用。单糖类小分子对多肽、蛋白质等具有较好的亲和性,对组织细胞也有较好的相容性。为了改善PLA的亲水性、细胞相容性等性能,利用单糖类化合物改性聚乳酸日益受到关注。按照单糖种类的不同,本文综述了近年来各类单糖及其衍生物等改性聚乳酸的研究进展...     

聚乳酸立体复合物的结构与性能研究进展及展望北大核心CSCD

聚乳酸(PLA)类材料以其独特的生物相容性和生物可降解性备受关注。将其两种旋光对映体,即PLLA与PDLA共混,会产生一种具有更高熔点的立体复合物(sc-PLA),并能提高聚合物的结晶度、结晶速率以及耐热性,对于PLA类材料的开发和应用具有重要意义。本文从结晶机理、球晶形态、热稳定性和降解性能等方面综述了近年来有关sc-PLA结构与性能的研究进展,并对sc-PLA研究方向提出了作者的观点。     

纤维素接枝共聚物对聚乳酸结晶性能和拉伸流变性能的影响

通过熔融缩聚法制备出含有聚乳酸支链的纤维素接枝共聚物(OLA-g-C),并采用溶液共混法制备一系列聚乳酸(PLA)/OLA-g-C共混物以及对比样聚乳酸/微晶纤维素(MCC)共混物.扫描电镜(SEM)结果表明聚乳酸支链的存在可以提高纤维素在PLA基体中的分散性,抑制团聚现象的出现.在非等温结晶过程中,OLA-g-C和MCC的加入都可以促进PLA的结晶,但是OLA-g-C的促进效果优于MCC,这与OLA-g-C在基体中的分散性良好有关.在等温结晶过程中OLA-g-C可以同时提高PLA的结晶度以及结晶速率,但对其成核机理和生长方式无明显影响.偏光显微镜(POM)观察的结果进一步证明OLA-g-C可以作为成核剂,有效地缩短基体的结晶时间,提高PLA的结晶能力.但是,OLA-g-C的加入却降低了体系的拉伸黏度,这与体系的缠结作用有关.     

聚乳酸立体复合物的结构与性能研究进展及展望

聚乳酸(PLA)类材料以其独特的生物相容性和生物可降解性备受关注。将其两种旋光对映体,即PLLA与PDLA共混,会产生一种具有更高熔点的立体复合物(sc-PLA),并能提高聚合物的结晶度、结晶速率以及耐热性,对于PLA类材料的开发和应用具有重要意义。本文从结晶机理、球晶形态、热稳定性和降解性能等方面综述了近年来有关sc-PLA结构与性能的研究进展,并对sc-PLA研究方向提出了作者的观点。     

聚乳酸合成催化体系:机遇与挑战

随着国家减塑令的发布,开发聚乳酸(PLA)等生物可降解材料逐渐成为热门话题.对合成聚乳酸的不同方法进行了讨论.丙交酯开环聚合法已成为获得高分子量聚乳酸的最常用方法.因此,重点介绍了用于丙交酯开环聚合的催化剂设计,并阐述了聚合的机理,希望能为设计开发低毒性、高选择性的催化体系指明方向.     

高熔体强度聚乳酸的研究进展

聚乳酸(PLA)具有完全可再生、完全可降解、生物相容等优异的综合性能,在一次性餐具、日用品、包装材料、纺丝和3D打印等领域具有广阔应用前景。但是,由于PLA是直链脂肪族聚酯,其熔体强度低,导致PLA在使用发泡、熔融纺丝、吹膜、热成型等基于拉伸流动场的加工成型方法时工艺性能较差。因此,提高PLA的熔体强度对于改善其加工性能和促进其产业化推广具有重要的意义。本文综述了改善PLA熔体强度的技术研究进展,主要包括共聚技术、扩链改性技术、自由基反应技术和纳米技术等。     

环氧呋喃树脂反应性增容改性聚乳酸/淀粉复合材料的研究

研究了环氧呋喃树脂反应增容改性聚乳酸/淀粉复合材料,对索氏提取法得到的淀粉进行1H-NMR、FTIR、XPS和静态接触角测试表征.结果表明在熔融共混过程中环氧呋喃树脂(FER)与淀粉及聚乳酸(PLA)发生化学反应,从而起到反应性增容的作用.另外,利用SEM、万能材料试验机和DSC分别对复合材料的界面相容性、机械性能以及热性能进行了表征,结果表明FER能够显著改善PLA和淀粉之间的界面相容性,在保持PLA高强度高模量的基础上,显著提高了PLA/starch复合材料的综合机械性能和结晶性能.     

聚乳酸改性壳聚糖及其在生物医学领域的应用北大核心CSCD

壳聚糖(CS)和聚乳酸(PLA)具有许多独特的性能,包括可生物降解性、良好的生物相容性,对人体无刺激、无毒,是一种绿色生物医药材料,具备潜在的应用价值。将二者单独用于医药领域优势不是很显著,而聚乳酸改性壳聚糖的产物及其衍生物能够很好地融合二者的优点,改性后能得到综合性能更好的生物医学复合材料。本文从聚乳酸改性壳聚糖的角度,综述了壳聚糖和聚乳酸的性质、改性原因、改性现状、改性产物的性能以及在医药领域的一些应用,重点介绍了改性产物在药物缓释方面的应用,并指出今后改性材料方面应注意的问题和发展趋势。     

苯基次磷酸盐离聚物/聚磷酸铵协效阻燃增韧改性聚乳酸

通过将双端羟基的聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)预聚物以及苯基次磷酸离子盐扩链得到一种含苯基次磷酸盐的离子共聚物,将其与聚磷酸铵(APP)复合用于协同改性聚乳酸,离聚物中苯基次磷酸盐结构与APP具有优异的协同阻燃PLA的作用,同时该离聚物中PLA与苯基次磷酸盐结构有效提升了APP在PLA中的分散能力,最后该离聚物中PCL柔性链段有效改善了PLA的韧性,最终得到更高效阻燃性能且韧性也较好改善的PLA/PCLA-PIU/APP复合材料.一方面,离聚物中苯基次磷酸盐结构与APP协同有效促进了PLA的成炭,形成更连续致密的炭层从而阻隔可燃气体的释放,达到更好的阻燃效果.锥形量热、残炭的扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、拉曼光谱等测试证实了这一结果,与纯PLA以及仅使用APP的PLA/APP相比,PLA/PCLA-PIU/APP的热释放速率与总热释放均降低,同时残炭的石墨化程度更高,形成了更为致密的炭层.另一方面,力学性能测试结果表明,离聚物中PCL柔性链段的存在使得与APP复合改性后的PLA的韧性相比纯PLA和PLA/APP有较大的提升;SEM测试表明,离聚物中PLA与苯基次磷酸盐结构起到增容作用,提升了APP在PLA中的分散性.     

生物降解材料聚乳酸合成史略

1　聚乳酸研究的兴起世界塑料产量已经超过 1亿吨 ,其广泛应用使废弃物迅速增加 ,估计世界年废塑料量可达 2 0 0 0万吨 ,已引起严重的环境污染问题。减少废塑料污染的重要方法之一是使用在自然界无论生物体内外都可以自然降解、不会造成环境污染的生物降解材料[1] 。图 1　聚乳酸合成、降解循环示意图Fig .1　ThecirculationsketchofPLA’ssynthesesanddegradation在生物降解材料中 ,聚乳酸 (PLA)具有其特殊性 ,这不仅是因为聚乳酸具有很好的生物降解性能 ,具有良好的生物相容性和生物可吸收性 ,而且是因为聚乳酸是一种生物原料制品。乳…     

聚乳酸成型加工过程中的熔体粘弹特性和结晶行为调控

聚乳酸(PLA)是目前合成生物可降解高分子材料中应用量最大的品种,可望逐渐部分取代聚烯烃而更广泛应用于各个领域。但PLA树脂结构决定的松弛特性导致其加工过程特殊的黏弹特性,使其熔体强度低、成型工艺特性不稳定并进而导致产品尺寸和性能不稳定。此外,PLA极低的结晶速率,使其在挤出和注射成型等较高冷却速率的实际加工条件下呈无定型态,进一步影响了其加工和使用性能。这些问题已成为PLA更大规模商品化应用的瓶颈。本文从通过调控PLA熔体加工过程的黏弹特性而提高其可加工性出发,综述近年来本课题组在PLA成型加工过程中熔体粘弹特性和结晶行为(结晶速率和结晶结构)调控方面的研究进展。     

聚乳酸/壳聚糖纳米纤维结构形成的影响条件及其生物矿化活性

以二氧六环/冰醋酸为溶剂体系,采用相分离法制备了聚乳酸(PLA)/壳聚糖(CS)复合纳米纤维结构的组织工程支架,探讨了不同CS含量、不同凝胶温度及不同分子量对PLA/CS复合支架纳米纤维结构的影响以及支架的生物活性。结果表明,凝胶温度对PLA/CS复合材料的纳米纤维结构影响较大,且随着温度的降低,结构的微观尺寸也逐渐增大,从纳米级上升到普通的尺寸结构;CS含量对PLA/CS复合支架的基体结构影响不大;实验范围内PLA分子量对PLA/CS复合支架的纳米纤维结构有重要影响:分子量大的样品,较易得到PLA/CS复合纳米纤维结构的材料,而分子量小的样品则不能得到纳米纤维结构。另外,生物矿化实验表明CS的添加有利于PLA/CS复合材料生物活性的提高。     

聚乳酸共混改性研究新进展

聚乳酸(PLA)基塑料相比于聚羟基脂肪酸酯、聚氨基酸等生物基塑料具有更佳的抗拉强度、延展性、光泽度和透明度^[1],而相比于传统石油基塑料又具有可完全降解且无毒无害的优点。作为传统石油基塑料的首选替代品,纯PLA塑料也面临着玻璃化转变温度较低、断裂伸长率较差等缺陷,难以完全替代传统石油基材料。因此,自诞生以来,PLA基塑料的改性工作一直是国内外学者的研究热点,其方法主要包括共聚、共混和添加改性剂等。本文主要阐述近些年来PLA共混改性方法的进展,着重分析其方法、特点及应用。最后,对PLA基塑料的发展前景进行了展望。     

苹果酸基脂肪共聚酯反应性共混制备超韧聚乳酸共混物

通过反应性共混使聚乳酸(PLA)与增韧剂原位生成接枝共聚物,可增强界面相互作用,有效提高不相容共混物的韧性.本研究将聚(癸二酸/苹果酸-co-丁二醇/丙二醇)酯(PBSePM)在六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作用下与PLA反应性共混制备了PLA/PBSePM共混物.重点研究了HDI对PLA/PBSePM共混物的力学性能、...     

超临界流体制备聚乳酸发泡材料的研究进展

石油基聚合物如聚苯乙烯等发泡材料因其质轻及优异的性能而受到广泛的应用.但是,石油基聚合物在自然环境条件下难以降解,存在"白色污染"的问题.因此,亟需开发绿色环境友好的聚合物发泡材料来代替石油基聚合物发泡材料.聚乳酸(PLA)是一种以可再生资源为原料的绿色高分子聚合物,因其具有完全生物可降解性,得到越来越多的关注.PLA...