Page 59 - 《橡塑技术与装备》2024年7期
P. 59

理论与研究                                                    路洋 等·生物可降解塑料 PLA 的改性研究进展


                且 PLA/PPC 共混体系的降解速率随着 PPC 含量的增                    混得到 PLA/TPU 复合材料并对其力学性能进行研究。
                多而变快。                                             结果表明，在添加一定比例的热塑性聚氨酯后，聚乳
                    WANG 等   [7]  将 PLA 与 PC 进行共混，并把聚丁            酸的断裂伸长率提高到 70% 以上，冲击强度也得到大
                二酸丁二酯 -co- 乳酸无规共聚物（PBSL）作为增容                      大提高，形状固定率在 90% 以上，形状回复率在 80%
                剂，对  PLA/P  C  复合材料的耐热性进行了研究测试。                   以上。极大地改善了 PLA 基体形状记忆聚合物的韧性
                结果表明，PC 的加入可以显著提高 PLA 的耐热性。                       以及形状记忆性。
                因为 PLA 和 PC 相容性较差，所以添加适量的 PBSL                        王巧姣等    [12]  首先利用熔融共混法制备了质量比为
                可以提高 PC 在 PLA 基体中的分散性，从而进一步提                      80/20 的 PLA/EGMA 共混物，然后再以 PLA/EGMA
                高 PLA 的耐热性。                                       共混物的质量为基础，添加不同质量比的 PA11 制备
                    Li 等  [8]   利用氧化石墨烯 / 乙酰化木质素（GO/              成 PLA/EGMA/PA11 三元共混物，利用 PA11 对体系
                ACL）复合材料协同共混改性聚乳酸，采用溶液共混                          进行改性。测量结果表明，在只添加了少量的 PA11 后，
                法制备了聚乳酸 / 氧化石墨烯 / 乙酰化木质素（PLA/                     体系的冲击强度值得到了显著的提升。当以质量比
                GO/ ACL）复合膜，研究了 GO/ACL 对 PLA 韧性和                  5/100 添加 PA11 时，三元共混物的冲击强度是 PLA/
                阻隔性能的影响。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和                         EGMA 二元共混物的 6 倍，达到了纯 PLA 的 32 倍。
                拉曼光谱表明，GO 上的羧基和 ACL 上的羟基之间                        显著提升了 PLA 的抗冲击性能，制备出的三元混合物
                形成氢键。粒径分析表明，ACL 的加入能够有效改                          也可以被认为是一种超韧 PLA 基材料。
                善 GO 在有机溶剂中的分散性，GO 的平均粒径从 4                       1.2 填充改性

                259 nm 减小到 1 734 nm。GO/ACL 使 PLA 的韧性和                 填充改性是指在塑料成型加工过程中加入无机填
                水蒸气阻隔性能有了较大的改善，断裂伸长率提高了                           料或有机填料，从而可以使塑料制品的性能得到改善
                197%，水蒸气阻隔性能提高了 26%。因此，GO/ACL                     或使塑料制品的性能得到改善或使塑料制品的原料成

                赋予 PLA 优异的协同韧性和阻隔性能。                              本降低以达到增量的目的。
                    邵娜等   [9]  利用多聚磷酸铵（APP）、马来酸酐接                     已有研究表明，可以通过填充改性来改善 PLA 的
                枝淀粉（MA-g-St）以及环氧大豆油基含磷增塑剂                         拉伸强度、耐热、弯曲强度、弹性、压电、降解率、
               （DE-2/3）对聚乳酸 / 淀粉（PLA/ 淀粉）进行共混改                    紫外屏蔽等方面的性能。
                性。结果表明，MA-g-St、APP 和 DE-2/3 的加入                       程裕鑫等    [13]  将用天然鳞片石墨制备出氧化石墨
                可以促进淀粉和 PLA 受热降解炭化，环氧大豆油基含                       （GO）与 PLA 溶于氯仿之中进行共混，制备出 GO/
                磷增塑剂中磷含量的提高也能改善复合材料的阻燃性                           PLA  复合材料。研究表明，GO 的加入大大提升了复
                能。同时，复合材料中马来酸酐接枝淀粉和 PLA 在受                        合材料的储能模量和拉伸强度，还能使结晶速率明显
                热分解过程中产生的不可燃气体与环氧大豆油基含磷                           增加。
                增塑剂在热降解过程中产生的含磷自由基协同起到气                               袁明伟等     [14]  利用以 PLLA 表面修饰的氧化锌纳
                相阻燃的作用，显著提高聚乳酸 / 淀粉复合材料的阻                         米材料对 PLA 进行填充改性并制备成复合膜。研究结
                燃性。当按照质量分数为 80%、10%、2.5% 和 7.5%                   果表明，ZnO-PLLA 纳米材料的填充使得 PLA 的热
                的比例加入 PLA、MA-g-St、APP 和 DE-2/3 的时，                稳定性和界面结合强度有了大幅度的提升，而且结晶
                所得的聚乳酸 / 淀粉复合材料能够达到塑料材料的最                         度和结晶速率也得到了一定的增加。同时，氧化锌的
                高阻燃性能。                                            加入使复合材料薄膜具有很好的抑菌性，抑菌率可以
                    杨丹丹等    [10]  利用一种不具有化学交联结构的聚己                达到 99%。
                内酯 - 聚乳酸嵌段共聚物通过熔融共混法对 PLA 进行                          Shi 等  [15]  先利用苄基二甲基十六烷基氯化铵
                改性并制备了改性 PLA 薄膜。研究表明，在 PLA 薄                     （HDBAC）改性碳化钛（Ti 3 C 2 Tx）超薄纳米片，然
                膜的透明性得到了极大保留的情况下，共聚物的添加                           后将其用于改善硅微胶囊化聚磷酸铵（SiAPP）填
                使 PLA 薄膜的横向和纵向断裂伸长率均大幅度提升，                        充改性 PLA 复合材料的阻燃性能。结果表明，当添
                同时大大提高了 PLA 薄膜的韧性和熔体强度。                           加 2.0%  （质量分数 )  HDBA 改性 Ti 3 C 2 Tx（HDBAC-
                    王永杰等    [11]  将 PLA 与热塑性聚氨酯进行熔融共              Ti 3 C 2 Tx）和 13.0%（质量分数 ) SiAPP 时，LOI 值提


                      年
                2024     第   50 卷                                                                      ·11·
   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64