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聚乳酸(PLA)薄膜的优缺点和增韧改性措施
来源:乐鱼体育官网app 作者:乐鱼app官方下载     时间:2022-08-29 15:36:24

  近年来,PLA是很受欢迎的高分子材料。PLA可生物降性,可用于与酸性、油性等食品直接接触。PLA硬度较高,拉伸模量和弯曲模量高于传统通用树脂,其具有良好的生物相容性和生物降解性,降解的最终产物是水和二氧化碳,无二次污染,使其成为取代传统塑料最有潜力的高聚物之一。然而,PLA自身也存在一些缺点,使其应用范围受到限制。其柔韧性较差、冲击强度、断裂伸长率和阻隔性能均低于常用树脂。

  由PLA的结构可知,PLA分子链中的羰基与邻近氧原子共平面,而且与邻近碳原子的距离很近,不易旋转;因此分子链柔性差,材料呈现质硬且脆,抗冲击性差等特点。

  此外,PLA 熔融时易在酸、碱、醇及水的作用下发生降解,耐热性差。为了更好地提高聚乳酸的柔韧性,满足特殊包装要求,需要对 PLA 进行改性来保证运输和存储过程中的安全和完整性。国内外许多专家对聚乳酸的改性进行了研究,通过对 PLA 原料配方的调控和对其薄膜的改性来提高其柔韧性和耐热性,从而提升其与石油衍生的塑料产品间的竞争力。

  增强改性的最好办法就是向聚合物基质中添加高模量的纤维进行复合改性,以改善塑料低模量、低强度的缺点。天然植物纤维具有比强度高、资源广泛、成本低廉、可再生、可降解等优点,是目前高分子复合材料中应用最广泛的纤维之一。

  聚乳酸是一种玻璃态聚合物,其断裂伸长率非常低(10%),大大阻碍了其在很多领域的应用。近年来,聚乳酸的增韧改性已成为众多研究的热点。为提高 PLA 的韧性,学者们已经研究了很多方法,如与增塑剂、生物基韧性高分子、热塑性弹性体以及无机填料熔融共混和交联等。

  柠檬酸酯是一类绿色环保型增塑剂,已被美国食品和药物管理局(FDA)批准作为食品添加剂 。PLA 链上的酯基与柠檬酸酯之间发生极性反应,使 PLA 与柠檬酸酯之间具有较好的相容性,通过提高 PLA 链段的运动能力,有效改善 PLA 的脆性。

  聚乙二醇(PEG)是无毒、水溶性的结晶聚合物,低分子量的PEGS 与 PLA 的相容性更好,在浓度较低的情况下可以有效降低 PLA 的玻璃化转变温度,大幅改善 PLA 的韧性和抗冲击性。返回搜狐,查看更多

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