Page 112 - 《橡塑技术与装备》2024年8期
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橡塑技术与装备                                          CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT

             44%，这种均衡的配比使得 PBAT 有着良好的柔韧性、                      差、熔点低、弹性过大、降解速率慢等缺点，极大的
             延展性和可生物降解性能，兼具了高分子塑料聚丙烯                           限制其应用领域。当下有关学者对 PCL 的改性进行了
             酸丁酯（PBA）和聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）的多                         大量的研究。瞿洋洋等           [51]  利用静电纺丝技术制备了
             种功能特性     [40] 。                                  PCL/ 钛酸钡纳米纤维薄膜。结果表明，随着 BaTiO 3
                 PBAT 作为典型的石化基生物可降解塑料，是当                       含量的增加，其拉伸应力和杨氏模量均增长 10~20 倍，
             前全球范围内研究最多、应用效果最好的可生物降解                           纳米纤维膜的力学性能得到有效提高。邹姝燕等                       [52]
             塑料之一    [41] 。PBAT 的优良特性使其在生物医学、食                 将油酸（OA）和竹粉（BF）经过处理制备出油酸包
             品包装、农用地膜等领域被大量使用。但 PBAT 存在                        覆竹粉（OA-BF），通过熔融共混法制备了 OA-BF/
             着弹性模量低、弯曲强度低、刚度差、成本昂贵等缺点，                         PCL 复合塑料。研究表明，PCL 与 OA-BF 相容性较
             极大的限制了 PBAT 的广泛应用。因此，为了降低成                        好界面贴合紧密，其复合塑料拉伸强度和冲击强度在
             本改善综合性能，需对 PBAT 进行改性拓宽其使用范                        OA-BF 填充量为 15% 时分别提高了 16% 和 5%，填
             围。Pan 等   [42]  将 PBAT 与 PPC 进行熔融共混进行造            充塑料的加入也提高了 PCL 的结晶度（比纯 PCL 高 1.3
             粒，制备了 PBAT/PPC 复合薄膜。研究表明，该复合                      倍 ）。Yunus [53]  制备了十八胺改性黏土（OMMT）将
             膜有着良好的降解性能和阻隔性能，当 PPC 的含量为                        其作为增容剂，采用熔融共混的方法制备了 PCL/ 淀
             30% 时复合塑料具有最佳的力学性能，其纵向抗拉强                         粉 /OMMT 纳米复合塑料。结果表明，增容剂的加入
             度和横向抗拉强度分别提升 32% 和 54%。Zhai 等               [43]  提高了淀粉和 PCL 之间的相容性，复合塑料的抗拉强
             用挤出吹塑法制备了 PBAT/ 淀粉复合膜，研究发现该                       度和断裂伸长率提高到 60 MPa 和 1 000% 以上。
             复合膜有着优异的疏水性和水蒸气阻隔性能，淀粉的
             加入提高了了复合塑料的机械性能降低了复合膜的成                           3 可生物降解塑料的应用
             本。Shen 等   [44]  采用熔融共混法制备了 PBAT/ 聚乙醇                 可生物降解塑料由于其良好的力学性能、加工性
             酸（PGA）共混塑料，研究 PGA 对共混物性能的影响。                      能、生物相容性、无毒害以及丢弃后对环境无污染等
             结果表明，当 PGA 含量为 35%( 质量分数 ) 时复合塑                   优良特性，被广泛应用于包装塑料、医用塑料、农用
             料的拉伸屈服强度和弹性模量分别由纯 PBAT 的 7.67                     地膜等领域     [54] 。
             MPa 和 62.6  MPa 升高到 12.05  MPa 和 158.9  MPa。      3.1 包装塑料
             单艳茹等     [45]  以改性碳酸钙（CaCO 3 ）为填料采用熔                  塑料包装作为包装业四大材料之一，具有易成型、
             融共混吹膜的方式制备了 PBAT/ 改性 CaCO 3 复合塑                   力学性能良好和成本低等优点在餐饮、日用品及工农
             料。结果表明，随着改性 CaCO 3 的加入，复合塑料的                      业等领域发挥着不可替代的作用。但传统的包装塑料
             结晶温度、熔融温度以及结晶度均有所提高，当加入                           主要以发泡聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等为主要原料，
             2% 硅烷偶联剂和 2% 硬脂酸复配改性 CaCO 3 时复合                   这类塑料丢弃后难以自然降解给环境造成了巨大污染，
             塑料具有优异的力学性能，其横纵向拉伸强度分别为                           由此导致了土壤板结、水质恶化和空气污染等问题日
             26.51 MPa 和 36.07 MPa。                            益严重   [55] 。为缓解环境污染问题，开发可生物降解包
             2.2.2 聚己内酯（PCL）                                   装塑料刻不容缓，基于此有关学者对于可生物降解包
                 PCL 是一种以石油为原料合成的半结晶型脂肪                        装进行了深入研究。
             族聚酯，其由 ε- 己内酯在催化剂作用下，并由引发                             李结瑶等     [56]  以 PLA 和 PBAT 为主要原料通过加
             剂引发而开环聚合得到的一种半结晶型聚合物                     [46~47] 。  入环氧大豆油（ESO）等制备了 PLA/PBAT/ESO 复
             PCL 中甲基和酯基的存在使其具有良好的加工性能和                         合膜用于代替 PE 膜应用于水果保鲜。研究表明，全
             优异的可生物降解性能 ；此外，线性结构、无毒副官                          降解保鲜膜透气性和力学性能更加优异能够有效抑制
             能团和低自由能使得 PCL 具有良好的生物相容性和聚                        水果保鲜过程中可溶性固形物含量、硬度、可滴定酸
             合物相容性      [48] 。目前 PCL 及其复合塑料在农业、制               含量、维生素 C 含量的下降。Zhao 等            [57]  通过熔融共
             药和医学生物学中具有广泛应用，例如药物载体、整                           混的方法将聚碳酸亚丙酯（PPC）和有机改性蒙脱土
             形外科塑料、组织工程支架等             [49~50] 。              （OMt）与 PBAT 进行混合制备 PBAT/PPC/OMt 复合
                 然而 PCL 也存在着诸如相对分子质量小、强度                       材料，改善了 PBAT 作为包装塑料透气性高的缺点。

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