Page 62 - 《橡塑技术与装备》2024年7期
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橡塑技术与装备                                          CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT

                 Liu 等  [35]  以过氧化苯甲酰为引发剂，在分批混合                艺增强云杉木纤维与 PLA 的复合材料试样，在云杉木
             器中将甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA) 接枝到聚乳酸                        纤维占比达 25% 时，3D 打印支架的力学性能和机械
             上对聚乳酸进行改性，得到 PLA-g-GMA 共聚物，                       性能最佳，且无毒无害，可用于高载荷高精度要求领
             再以 PLA-g-gmA 共聚物为增容剂制备了 PLA/ 淀粉                   域。杨兆哲     [42]  利用木质纤维资源，将杨木粉改性后添
             共混物。研究结果表明，PLA 经过以上改性后在多种                         加增韧剂与 PLA 复合，提高了 PLA 材料的力学性能。
             力学性能上都得到了极大的改善，拉伸强度由原来的                           3.2 PLA 在医学领域的应用
             (18.6±3.8)MPa 上升到 (29.3±5.8)MPa ；杨氏模量由原               Flavio  等  [43]  将石墨烯纳米片添加到 PLA 长丝
             来的 (510±62)MPa 提高到 (901±62)MPa ；断裂伸长率            （PLA-G）中，该方法制作出了可以通过 3 种方法杀
             从原来的 1.8% 提升到 13.4%。                              死 PLA-G 表面上的 SARS-CoV-2 病毒颗粒的制品。
                 蔡 垚 等  [36]  先采用熔融共混法用马来酸酐                    该制品可以在类似于阳光的功率密度下通过近红外光
             (MAH) 对 PLA 进行共混改性，制备出了 MAH-g-                    照射进行消毒。PLA-G 具有高度的生物相容性，是
             PLA(MPLA) 复合材料，再将环氧大豆油（ESO）与                      生产可消毒个人防护设备和多用户日常生活用品的理
             MPLA 进行化学接枝反应，制备反应性增容剂 ESO-                       想材料。Senatov  等    ［44］  通过 3D 打印 HA 增强 PLA
             g-(MAH-co-PLA)(ECP)，再分别利用 ESO 和 ECP               制成可作为小型骨缺损置换的自适性植入物的多孔支
             对 PLA 进行接枝改性。实验结果表明，ESO 和 ECP                     架。该支架形状恢复率达到 98％，具有很好的力学性
             都能显著提高 PLA 的力学性能，而且二者都使 PLA                       能、结构特性和形状记忆效应。黄从云等                   [45]  以 PLA
             基复合材料由疏水性变为亲水性。但 ECP 对于 PLA                       为材料利用 3D 打印对患者的肝脏进行 3D 重建，利用

             力学性能和疏水性能的增强更好。                                   经过后期处理的肝脏模型进行手术规划和手术模拟，
                 BHARDWA 等    [37]  采用熔融处理工艺，使羟基功              选择最优的手术方式以减少在手术中不必要的出血和
             能超支化聚合物（HBP）与聚乳酸基质中的聚酸酐（PA）                       并发症的产生。
             原位交联，在 PLA 基质中形成了新的基于超支化聚合                        3.3 PLA 在包装领域的应用
             物的交联粒子。研究结果表明，与纯 PLA 相比，PLA                           食品保鲜保质一直是人们亟待解决的问题。研究
             基质中交联超支化聚合物的存在使 PLA 韧性和断裂伸                        人员发现 PLA 基于较好的力学强度和透明性，在食
             长率分别提高约 570% 和约 847%。而且与 PLA/HBP                  品包装产品方面有着很大的应用潜力。PLA 本身具有
             共混物相比，PLA 交联 HBP 共混物的相容性增强。                       良好的生物降解性，但其质地较为脆硬，阻隔性能较
                                                               差，且抗紫外线性能低下，因此作为产品包装具有一
             3 PLA 的应用                                         定的局限性。通过对 PLA 的复合改性，可大大提高
             3.1 PLA 在 3D 打印领域的应用                              PLA 的抗菌性能、力学性能、阻隔性能，制备出具有
                 PLA 因其良好的生物降解性、可成型性和可再                        优异的抗菌性、透气性、抗氧化性的绿色食品包装产
             生性是一种很好的 3D 打印耗材。张涛等                 [38]  以 PLA   品  [46~47] 。
             为原料利用 3D 打印制造砂型模具制品。打印出的模                             刘 文龙 等利 用 非溶 剂 致相 分离 法 制备 PLA 薄
             具制品材质轻，精度高。陈卫等               [39]  将扩链改性后的        膜，并在其中添加 N －甲基吡咯烷酮 (NMP)增
             PLA 通过熔融挤出法制得了用于 3D 打印的 PLA 丝材。                   加其透气性。添加 NMP 的 PLA 薄膜相比于保鲜
             相比于纯 PLA，其具有更好的力学性能、耐热性和打                         膜、保鲜袋可以更好的延长食品保质期                    [48] 。韦云
             印性能。中国鑫达研制出一种新型 3D 打印聚乳酸 / 热                      涛等   [49]  利用抗菌母料法制备出抗菌性、热稳定性
             塑性聚氨酯 (PLA/TPU) 共混线材，这种线材在韧性、                     和可降解性都有很大提升的聚乳酸 / 纳米的食品包
             强度、防水防油、抗老化等方面均有优秀的表现。通                           装材料。； Kwiatkowski    [50]  等将 10% 的醋酸纤维与
             过 3D 打印可以实现对鞋体的自主设计，同时可以保                         精油涂敷于 PLA 薄膜表面得到最佳阻隔抗菌效果。
             证鞋子的舒适性和耐磨性           [40] 。                      MuroFraguas [51]  等将丙烯酸和正硅  酸四乙酯涂敷于
                 PLA 与天然纤维素的结合将在不影响 PLA 材料                     PLA  抑制了大肠杆菌的生长繁殖。Zeng             [52]  等将聚己
             生物降解性的基础之上大大增加材料的力学性能 , 以                         内酯、百里香酚和 MIL–68(AL)与 PLA 共混，并通
             此获得更高性能的 3D 打印材料。Xu            [41]  等用 3FDM 工    过静电纺丝制备薄膜，体外抑菌实验表明，百里香酚

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