聚乳酸的改性研究及其应用进展
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完全生物降解材料聚乳酸的改性及应用1、聚乳酸聚乳酸(PLA)是一种具有优良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。
PLA这种线型热塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麦、木薯等一些植物中提取的淀粉为最初原料,经过酶分解得到葡萄糖,再经过乳酸菌发酵后变成乳酸,然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸。
聚乳酸制品废弃后在土壤或水中,30天内会在微生物、水、酸和碱的作用下彻底分解成CO2和H2O,随后在太阳光合作用下,又成为淀粉的起始原料,不会对环境产生污染,因而是一种完全自然循环型的可生物降解材料。
1.1聚乳酸的制备目前聚乳酸的生产和制备主要有两条路线:(1)间接法即丙交酯开环聚合法(ROP法);(2)直接聚合法(PC法)。
两类方法皆以乳酸为原料。
丙交酯开环聚合法是先将乳酸缩聚为低聚物,低聚物在高温、高真空等条件下发生分子内酯交换反应,解聚为乳酸的环状二聚体2丙交酯,丙交酯再开环聚合得到聚乳酸,此方法中要求高纯度的丙交酯。
直接法使用高效脱水剂使乳酸或其低聚物分子间脱水,以本体或溶液聚合的方式制备聚乳酸。
1.2聚乳酸的基本性质由于乳酸具有旋光性,因此对应的聚乳酸有三种:PDLA、PLLA、PDLLA(消旋)。
常用易得的是PDLLA和PLLA,分别由乳酸或丙交酯的消旋体、左旋体制得。
聚乳酸(PLA)是一种真正的生物塑料,其无毒、无刺激性,具有良好的生物相容性,可生物分解吸收,强度高,不污染环境,可塑性好,易于加工成型。
由于聚乳酸优良的生物相容性,其降解产物能参与人体代谢,已被美国食品医药局(FDA)批准,可用作医用手术缝合线、注射用胶囊、微球及埋植剂等。
同时聚乳酸存在的缺点是:(1)聚乳酸中有大量的酯键,亲水性差,降低了它与其它物质的生物相容性;(2)聚合所得产物的相对分子量分布过宽,聚乳酸本身为线型聚合物,这都使聚乳酸材料的强度往往不能满足要求,脆性高,热变形温度低(0146MPa负荷下为54℃),抗冲击性差;(3)降解周期难以控制;(4)价格太贵,乳酸价格以及聚合工艺决定了PLA的成本较高。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸改性是一种重要的化学改性技术,已经广泛应用于化学工业、材料工业和轻工业等领域。
本文以《聚酸改性研究及其在包装领域的应用》为标题,旨在研究聚乳酸改性技术在包装领域的应用。
第一部分,首先,重点介绍了聚乳酸改性技术的原理和基本工艺。
聚乳酸是一种多成分的聚合物,具有良好的膨胀性、耐热性、耐腐蚀性、易涂抹性等优点。
聚乳酸改性技术是在聚乳酸的基础上,通过特殊的工艺,将有机、无机或有机的添加剂加入聚乳酸中,以改变聚乳酸的性质,使其具有更优良的性能。
第二部分,其次,本文介绍了聚乳酸改性在包装领域的应用情况。
聚乳酸改性技术可以改变塑料材料的性能,从而使得其具有更好的性能,如机械强度、耐老化性、耐温度性等。
由此可以使包装材料的性能更好,更有效地保护食品、药品等物品免受空气、温度、湿度等因素影响,延长其保质期,保护它们的安全性和质量。
第三部分,最后,本文讨论了聚乳酸改性在包装领域的局限性及发展前景。
聚乳酸改性技术在一定程度上改善了塑料材料的性能,但也存在一定的局限性,如改性后塑料材料易溶解等。
因此,需要重视塑料材料的耐溶解性测试,以确保其应用的安全性和可靠性。
此外,未来需要继续探索和研发新的改性技术,进一步提高塑料材料的性能,以更好地满足人们对食品、药品的包装要求。
综上所述,聚乳酸改性技术可以改善塑料材料的性能,满足人们对食品、药品包装的需求。
同时,也需要重视塑料材料的耐溶解性,继续研发新的改性技术,以提高材料的性能,更好地应对日益增长的包装需求。
聚乳酸改性是一项重要的技术,已广泛应用于化学工业、材料工业和轻工业等许多领域,尤其是在包装领域发挥了重要作用。
本文旨在通过介绍聚乳酸改性技术的原理及其在包装领域的应用,探讨聚乳酸改性技术的局限性及发展前景,助力聚乳酸改性技术在包装领域的不断发展。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸是一种热塑性聚合物,它是一种生物降解性材料,含糖类、脂肪和醇类等,它被用作包装材料和低温热塑成型的原料。
聚乳酸的主要优势是可以改性以提高其性能。
近年来,许多研究者致力于研究聚乳酸改性,以提高其抗冲击性、降低其水吸收性,以及改善其热塑成型性能。
此外,聚乳酸改性后还可以增强其耐性,使其具有抗菌、抗真菌和抗污染等特性,可以作为安全可靠的包装材料使用。
聚乳酸改性研究研究聚乳酸改性的主要目的是改善聚乳酸的力学性能和耐热性,以实现包装材料的更高性能。
近年来,为了改善聚乳酸的性能,研究者已开发出多种改性方法。
其中,共聚物基本改性是改变聚乳酸微观结构以提高其力学性能的最为重要的方法之一。
共聚物基改性,可以通过连接多种大分子间的氢键,来制备能够改善聚乳酸性能的氢键聚乳酸。
另外,聚乳酸的改性还可以通过添加小分子和共价基元素以及聚乳酸的缩合反应来实现。
这些改性可以改善聚乳酸的力学性能,增强其抗冲击性,降低其水吸收性,改善其耐热性,以及改善其热塑成型性能。
此外,聚乳酸改性后还可以增强其耐性,使其具有抗菌、抗真菌和抗污染等特性,可以作为安全可靠的包装材料使用。
聚乳酸改性在包装领域的应用聚乳酸改性后的产品具有优良的力学性能,抗冲击性和抗热性,因此,它们可以作为理想的包装材料应用于农产品、保鲜食品、冷冻食品、医药品、化工品、家用电器等的包装。
聚乳酸改性产品的封口性能也是很重要的,它可以提供良好的封口效果,减少包装装物的污染和渗透,从而延长产品的保质期。
此外,该材料的抗真菌、防腐蚀和耐老化性能也是非常重要的,因此,可以将其用作制作各类食品和饮料包装,以保持其质量和口感。
总结聚乳酸作为一种热塑性聚合物,具有生物降解性,它可以改性以提高其性能。
在近年来,多种改性方法,如共聚物基改性、小分子添加、聚乳酸缩合反应等。
这些改性方法可以改善聚乳酸的力学性能,增强其抗冲击性,降低其水吸收性,改善其热塑性,以及改善其耐性,使其具备抗菌、抗真菌和抗污染等特性,可以作为安全可靠的包装材料使用。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸(Polylacticacid,简称PLA)是一种高分子聚合物,主要由乙二醇及相关有机物质合成而成,以生物碳源为原料,不涉及石油等化石燃料,因此是一种绿色环保的材料。
目前,聚乳酸已经被广泛应用在食品包装、生活用品、医疗器械等方面。
本文主要就聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用作一深入探讨。
首先,我们来看看聚乳酸改性研究。
聚乳酸是一种具有优异耐久性、稳定性及耐氧化性的天然高分子聚合物,因此拥有绝佳的应用前景,但由于其缺乏必要的物理性质,因此需要经过改性才能更好地发挥它的威力。
研究人员把不同种类的材料添加到聚乳酸中,使之具备更优的物理性能,以及对温度的耐受能力和耐酸碱性。
这些改性化合物又被称为聚乳酸改性材料,例如添加环氧树脂、聚氨酯树脂、硅胶或水性涂料等,使之具有更高的强度、韧性及水分抗性,从而更有利于应用。
其次,我们来看看聚乳酸改性材料在包装领域的应用。
聚乳酸改性材料可被广泛应用在食品包装、纸箱包装、塑料包装等多种包装形式中。
由于聚乳酸具有很好的耐久性,它能够有效地抵御水分、有机溶剂、光及细菌等,使食品保存更加安全,并且可以保持其原有的质量。
此外,聚乳酸改性材料还可以应用于制作各种型号的安全袋,用于保护物品不受外界的破坏或水分渗透。
最后,聚乳酸改性材料在包装领域的应用拥有着非常广阔的前景。
聚乳酸改性材料具有可降解性、环保性、安全性等优点,使它们可以替代传统的塑料包装,从而可以节约原材料,减少对环境的破坏。
同时,聚乳酸改性材料的抗氧化性能也会大大提高,从而使其能够更好地进行食品包装,保持食品的安全及新鲜度。
综上所述,聚乳酸改性材料在包装领域的应用已经越来越成熟,它被越来越多的企业和消费者所认可,同时在效率及环保方面也取得了显著的成果。
因此,聚乳酸改性材料在未来会取得更大的发展,将逐渐成为一种可持续性的新型包装材料。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用本文重点介绍了聚乳酸改性的研究及其在包装领域的应用。
从分子结构上来讲,聚乳酸是一种热塑性高分子,它的原料是由乳酸酯的聚合形成。
它能产生热塑性,具有优异的良好特性。
随着传统包装材料的消失和人们追求更加环保的包装材料的需求,聚乳酸的改性正受到越来越多的关注。
聚乳酸改性的研究主要针对其物性、力学性能、耐候性能等方面发展。
首先,聚乳酸改性可以改善材料的流动性,使之更具有流动性。
其次,可以增加材料的硬度,让材料具有更大的强度和抗压性;同时也能增强材料的耐老化性,改善材料的耐潮性。
此外,还可以改善材料的抗拉强度和韧性,改善材料的韧性和热稳定性。
可以看出,聚乳酸改性不仅能改善材料的特性,而且也能提高材料的耐久性和可靠性。
聚乳酸改性在包装领域有着重要的应用。
聚乳酸改性的包装材料具有良好的耐水性,可以用来替代传统的保护性包装。
此外,聚乳酸改性的包装材料还具有优异的耐老化性,使得它们可以成为更为环保的高分子材料,可以抵御高温和湿度,防止物品受潮变质。
此外,聚乳酸改性的包装材料还可以用来制作抗菌性包装,从而是阻止物品内部的微生物污染。
由此可见,聚乳酸改性的包装在抵御腐蚀及避免产品污染方面有着重要的作用。
因此,未来应该加大对聚乳酸改性的研究力度,进一步提高材料的性能和使用寿命,以满足人们对更加环保的包装材料的需求。
总之,聚乳酸改性可以改善材料特性,提高材料的耐久性和可靠性,它在包装领域有着重要的应用,可以抵御腐蚀及阻止产品污染。
在未来,应通过进一步加强聚乳酸改性的研究,提高材料的性能和使用寿命,满足人们对更加环保的包装材料的需求。
本文主要介绍了聚乳酸改性的研究及其在包装领域的应用,从聚乳酸材料的分子结构出发,指出了聚乳酸改性的研究重点,并就聚乳酸改性的应用在包装领域的重要性提出了相关观点和建议。
通过本文的阐述,可以更加全面地理解聚乳酸改性在包装领域的重要作用。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸是一种新型的环保塑料,具有较好的力学性能、适度的耐热性、高抗冲击性和柔韧性,对包装行业具有较高的价值。
本文通过实验研究,研究了聚乳酸的改性、表征及在包装领域的应用。
1、聚乳酸的改性聚乳酸原料通常是由植物油或动物油经水解、酸催化及结晶加工制得,目前被广泛应用在纤维、表面涂层及塑料制品等领域。
为了改变聚乳酸的结构和性能,在很多应用过程中将聚乳酸进行改性处理,可以改变聚乳酸的性能,使其更加适用于某些特定应用。
聚乳酸改性处理的常用方法有空气乳化法和溶剂液化法。
空气乳化法可以有效地改变聚乳酸分子链构造,从而改变聚乳酸的物理性质;溶剂液化法则可以对分子结构进行改变,使聚乳酸具有更高的抗氧性。
2、聚乳酸的表征聚乳酸的表征包括理化性质表征和不同基态表征。
理化表征采用液相热重分析(LCR-GPC)法,可以计算出聚乳酸的分子量、分子量分布及其分子结构。
不同基态表征包括X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外光可见分光光度计(UV-Vis)等,可以准确地检测出聚乳酸的结构变化。
3、聚乳酸在包装领域的应用聚乳酸可以用作包装材料,在包装行业有着重要的应用。
聚乳酸的改性可以提高其力学性能、耐热性和抗冲击性,使其应用在包装行业,特别是食品包装具有重要的意义。
此外,聚乳酸还具有良好的附着性和抗疲劳属性,可以有效地抵御温度变化和湿度变化,保护产品不受污染。
因此,聚乳酸在包装领域有着广泛的应用前景。
总之,聚乳酸在包装领域有着重要的应用,本文通过改性、表征研究去深入研究,分析了聚乳酸在包装领域的应用,发现聚乳酸具有良好的力学性能、耐热性、抗冲击性和抗疲劳性,可以更好地用作包装材料,为塑料包装领域的发展提供新的思路和方向。
聚乳酸材料在3D打印中的研究与应用进展一、本文概述随着科技的不断发展,3D打印技术已经成为现代制造业的重要组成部分。
作为一种创新的增材制造技术,3D打印在多个领域都展现出了巨大的应用潜力。
而聚乳酸(PLA)材料,作为一种生物降解塑料,因其良好的生物相容性、环保性以及优良的加工性能,在3D 打印领域得到了广泛的应用。
本文旨在概述聚乳酸材料在3D打印中的研究与应用进展,分析其在不同领域的应用现状,探讨其面临的挑战及未来发展趋势。
通过深入了解聚乳酸材料在3D打印中的应用,我们可以更好地把握这一技术的发展方向,为未来的研究和应用提供有益的参考。
二、聚乳酸材料的特性聚乳酸(PLA)是一种生物降解塑料,由可再生植物资源(例如玉米)提取出的淀粉原料制成。
它具有一系列独特的特性,使得它在3D打印领域中得到了广泛的应用。
PLA具有良好的生物相容性和生物可降解性。
这意味着它在人体内不会产生有害物质,且在自然环境中能够被微生物分解,从而有助于减少环境污染。
因此,PLA在医疗和生物领域的应用中表现出巨大的潜力。
PLA具有良好的加工性能。
在3D打印过程中,PLA具有较高的熔融温度和较低的熔融粘度,使得打印出的模型具有较高的精度和表面质量。
PLA的打印温度适中,不需要过高的打印温度,这有助于延长3D打印机的使用寿命。
PLA还具有优异的机械性能。
虽然其强度和硬度相对较低,但PLA 具有较高的抗拉伸强度和抗弯曲强度,能够满足大多数3D打印应用的需求。
同时,PLA还具有较好的热稳定性和化学稳定性,能够在一定的温度范围内保持其性能稳定。
PLA材料还具有良好的环保性。
由于它是从可再生植物资源中提取的,因此在使用过程中不会对环境造成负担。
PLA的降解产物为乳酸,可以被自然界中的微生物分解为水和二氧化碳,从而实现真正的循环利用。
聚乳酸材料的优良特性使其在3D打印领域具有广阔的应用前景。
随着科技的不断发展,PLA材料在3D打印中的研究与应用将会取得更多的突破和进展。
聚乳酸的扩链及其改性的研究聚乳酸是一种可生物降解的聚合物,具有广泛的应用领域。
然而,由于其刚性结构和低韧性,聚乳酸的应用受到了一定的限制。
为了改善聚乳酸的性能,研究人员开展了扩链和改性的研究工作。
扩链是通过引入外部功能基团,调节聚乳酸的结构和性能。
其中,一种常用的扩链方法是加入共聚单体。
共聚单体可以提高聚乳酸的极限拉伸强度和韧性,改善其耐热性和刚性。
例如,通过掺杂苯乙烯等共聚单体,在聚乳酸中形成互穿网络结构,提高了其力学性能。
此外,还可以通过掺杂聚醚、聚酯等共聚单体来改善聚乳酸的热稳定性。
此外,聚乳酸的改性也被广泛研究。
一种常用的改性方法是加入纳米填料。
纳米填料可以通过增加界面相互作用来提高聚乳酸的力学性能和热稳定性。
常用的纳米填料包括纳米氧化物、纳米碳酸钙、纳米纤维素等。
例如,通过引入纳米纤维素,可以增加聚乳酸的拉伸强度和弹性模量,改善其热稳定性和降解速率。
此外,改性的方法还包括共混和交联。
共混是将其他可溶性高分子与聚乳酸混合,以改善聚乳酸的物理性能。
例如,将聚乳酸与聚乳酸共混,可以增加其弯曲模量和硬度,提高其热稳定性。
交联是通过引入交联剂将聚乳酸交联成三维网络结构,以提高其力学性能和热稳定性。
交联剂常用的有聚酸酐、环氧树脂等。
除了扩链和改性,研究人员还通过调控聚乳酸的晶型结构,改善其性能。
聚乳酸有两种晶型:α和β。
其中,α相具有较好的可生物降解性和生物相容性,但韧性较差;β相则具有较好的力学性能,但可生物降解性差。
通过控制结晶条件和溶剂种类,可以调控聚乳酸的晶型结构。
此外,还可以通过分子取向、拉伸等方法来改变聚乳酸的结晶行为。
综上所述,通过扩链和改性,可以显著改善聚乳酸的性能,拓宽其应用领域。
未来的研究还可以进一步探索扩链和改性的新方法,提高聚乳酸的性能和应用前景总之,通过加入纳米填料、共混和交联以及调控聚乳酸的晶型结构,可以显著改善聚乳酸的力学性能、热稳定性和降解速率。
这些改性方法为聚乳酸的广泛应用提供了新的可能性。
聚乳酸在医学领域应用研究进展一、本文概述随着全球对可持续发展和环保意识的日益增强,生物可降解材料在众多领域,特别是在医学领域的应用受到了广泛关注。
其中,聚乳酸(PLA)作为一种生物相容性良好且可降解的高分子材料,其在医学领域的应用研究进展尤为引人注目。
本文旨在综述聚乳酸在医学领域的应用研究进展,包括其在药物载体、组织工程、手术缝合线以及医疗器械等方面的应用,以期为进一步推动聚乳酸在医学领域的应用提供理论参考和实践指导。
本文将首先简要介绍聚乳酸的基本特性,包括其生物相容性、可降解性以及在医学领域的应用潜力。
随后,重点综述聚乳酸在药物载体、组织工程、手术缝合线以及医疗器械等方面的应用研究进展,分析其在不同医学领域的应用优势及存在的问题。
在此基础上,本文还将探讨聚乳酸在医学领域未来的发展趋势,展望其在生物医学材料领域的应用前景。
通过本文的综述,旨在为读者提供一个全面、系统的了解聚乳酸在医学领域应用研究进展的平台,为推动聚乳酸在医学领域的深入研究和广泛应用提供有益的参考。
二、聚乳酸的生物相容性与可降解性聚乳酸(PLA)作为一种生物可降解的高分子材料,在医学领域的应用中,其生物相容性与可降解性成为了研究的热点。
生物相容性是指材料与生物体之间相互作用后产生的相容程度,是评价生物材料能否在人体内安全使用的关键指标。
而可降解性则是指材料在生物体内能够被分解、代谢并最终排出体外的能力,这对于减少植入材料对人体的长期影响至关重要。
聚乳酸的生物相容性得到了广泛的研究和认可。
其分子结构中的酯键能够被人体内的酶所水解,生成乳酸并进入三羧酸循环,最终转化为二氧化碳和水排出体外。
这种生物降解过程避免了植入材料长期留存于体内可能引发的炎症、感染等风险。
聚乳酸的生物相容性还表现在其对细胞的粘附、增殖和分化行为的影响上。
研究表明,聚乳酸材料表面能够支持细胞的生长,且与周围组织具有良好的结合能力,这对于组织工程、药物载体等领域的应用具有重要意义。
聚乳酸及其改性的研究和应用进展1 聚乳酸的研究进展绿色化学为开发新的乳酸衍生物拓展了思路,生物聚合物(如聚乳酸)就是绿色化学的应用领域之一。
目前环保行业的明星是利用乳酸生产的新型聚酯材料——聚乳酸(PLA),它也称为聚丙交酯(polylactide),属于聚酯家族。
聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分而且可以再生,主要以玉米、木薯等为原料。
聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。
聚乳酸中间体丙交酯具有3种立体异构体,因此由丙交酯开环聚合所得到的聚乳酸有多种链结构,如聚L一乳酸(PLLA)、聚D一乳酸(PDLA)和聚D,L 一乳酸(PDLLA)等,链结构决定了聚乳酸的性能。
Purac公司和Sulzer Chemtech公司联合开发一种新型低成本、高效的聚合工艺以生产高质量聚乳酸。
这种新型工艺基于先进的聚合和液化技术并利用由Purac提供的特种丙交酯以高效生产各种各样的PLA产品。
Purac提供丙交酯单体作为聚合进料并利用先进聚合技术与Sulzer合作以生产PLA。
这项工艺可大幅度降低工艺和产品的开发时间,从而促进PLA产品快速可靠地进入市场。
这项新工艺仅要求较少的投资,并具有放大化生产的巨大潜力。
Purac介绍说,由丙交酯合成PLA相当简单,而且不会产生任何副产品。
丙交酯是一种环状二聚物,由两种不同构型的乳酸单体组成。
使乳酸生成环状二聚体(丙交酯),再开环缩聚成PLA。
在此过程中,丙交酯必须经过提纯,否则难以获得分子量较高的聚合物。
Pyramid Bioplastics公司在德国东北部威廉·皮克城应用Uhde Inventa Fischer公司(德国纤维机械制造商)的技术在建设年产6万t的装置。
计划于2012年建成,预计2010年全世界塑料消费量预计将达为2.5亿t,西欧消费量为4900万t(占19.5%,其中29.5 用于包装材料),预计1445万t包装材料中5 (约70万t)会被以聚乳酸为主的生物塑料所替代。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸改性是现代材料技术中一个抗菌性比较强、弹性好、环保性高的新材料,可以用于许多工业领域,尤其是用于包装材料。
本文旨在介绍聚乳酸改性材料的研究和其在包装领域的应用。
聚乳酸改性可以定义为通过加入改性剂,使聚乳酸变性、增强弹性、增强抗菌性,从而形成一种新型材料的科学技术。
该技术主要由有限的几种改性剂和特定工艺步骤组成,可以改变聚乳酸的物理性能、化学性能和力学性能。
它的基本原理是将改性剂与聚乳酸物质相结合,使聚乳酸发生化学改性,使得它的性能更新,从而满足特定的应用要求。
聚乳酸改性材料的一大特点是高弹性,其弹性可以达到25%,甚至更高。
它的弹性是通过改变其结构,使聚乳酸本身具有较强的弹性而达到的,因此,具有较高的弹性可以在很大程度上满足要求。
此外,聚乳酸改性材料还具有良好的抗菌性和环保性。
由于其中含有大量有机酸,因此其具有良好的抗菌性,能够阻止微生物的繁殖和活动,从而改善材料的卫生性。
另外,由于聚乳酸改性材料的生物基础,它可以改善环境污染,保护环境,减少垃圾产生。
聚乳酸改性材料一般用于包装材料,包括食品、医药、日用品和其他工业品等。
它可以防止产品污染,防止水蒸气通过,防止空气中的有害物质污染,从而对产品的储存有很大的保护作用。
此外,它还可以防止雷电放电造成的污染,改善包装的安全性。
另外,它还具有良好的印刷性能,可以提供良好的成型性能,减少成型时的粘接,使产品更美观,更有竞争力。
此外,聚乳酸改性材料还可用于制造功能性材料,使材料具有更好的抗腐蚀性、抗水性、抗老化性和抗紫外线性等。
它还可以提供一种有效的防腐剂,用于防止食品、纺织品和其他产品变质和腐败。
然而,聚乳酸改性材料仍有一些不足之处。
它的硬度和抗拉强度相对较低,因此它不适合用于高强度应用场合。
另外,它的价格也较高,相比其他材料的价格,往往要昂贵得多。
总之,聚乳酸改性是一种弹性好、抗菌性强、环保性高的新型材料,它可以用于许多工业领域,尤其是用于包装材料。
聚乳酸的改性及应用进展摘要:综述了近几年聚乳酸生物降解材料的改性进展。
改性方法分为化学改性和物理改性。
化学改性包括共聚、交联、表面修饰等,主要是通过改变聚合物大分子或表面结构改善其脆性、疏水性及降解速率等;物理改性主要是通过共混、增塑及纤维复合等方法实现对聚乳酸的改性。
关键词:聚乳酸,生物降解,共聚,交联聚乳酸(PLA)是一种无毒、可完全生物降解的聚合物。
它不仅具有较好的化学惰性、易加工性,而且还具有良好的生物相容性,是最有前途的可生物降解高分子材料之一。
然而,PLA的均聚物存在不少缺陷。
PLA属聚酯,亲水性差,降低了其生物相容性;在自然条件下它降解速率较慢,而高分子药物的控制释放体系对不同的药物要求其载体材料具有不同的降解速率;此外,它性脆、力学强度较低,难以满足某些医疗修复人体部件的要求等,因此近年来对聚乳酸的改性已成为研究的热点。
1 化学改性1.1 PLA 基体的改性对基体的改性通过共聚、交联等方法改变其整体大分子结构。
l.1.1 共聚改性共聚改性是通过调节乳酸和其他单体的比例改变聚合物的性能,或由第二单体提供聚乳酸以特殊性能。
均聚PLA为疏水性物质,降解周期难控制,通过与其他单体共聚可改善材料的疏水性、结晶性等,聚合物的降解速率可根据共聚物的分子量及共聚单体种类及配比等加以控制。
常用的改性材料有亲水性好的聚乙:二醇(PEG)、聚乙醇酸(PGA)及药物通透性好的聚E-己内酯(PCL)等。
宋谋道等用廉价的PEG与丙交酯共聚,制得高分子量的PLA-PEG-PLA嵌段共聚物。
研究表明,随着PEG含量增加,玻璃化温度降低,伸长率增加,当含量达到一定程度(如PEG的质量分数达到7.7%)后,共聚物出现了屈服拉伸,克服了PLA 的脆性。
这种脆性向韧性的转变说明PEG 改性的PLA是一种综合性能可调控的生物降解材料。
A c h I m Gopf e r ic h等与PLA聚合得到了二嵌段的共聚物,研究了成骨细胞在材料上的粘附、增殖、分化等行为,发现亲水的聚乙二醇链段能够调节蛋白质的吸附,从而改善细胞繁殖能力。
聚乳酸扩链改性及其纳米复合材料的研究聚乳酸(poly lactic acid, PLA)作为一种生物可降解高分子材料,在纳米复合材料中具有广泛的应用潜力。
其良好的可降解性、优异的生物相容性以及可调节的力学和热性能使得聚乳酸成为替代传统塑料的环保材料。
然而,聚乳酸的应用受到一些限制,如低热稳定性、易脆性和较慢的降解速度。
为了克服这些问题,研究人员广泛探索对聚乳酸进行扩链改性的方法。
聚乳酸扩链改性是在分子链上引入两性或多性组分,以改善聚乳酸的综合性能的一种方法。
扩链改性可以通过热压共混、化学交联、共聚合等方法实现。
在研究中,聚乳酸常常与其他生物可降解聚合物或纳米粒子进行复合改性,以提高其力学性能、热性能和降解速度。
例如,聚乳酸与聚酯、聚己内酯等聚合物进行共混,可以显著提高聚乳酸的力学性能和热稳定性。
此外,将聚乳酸与纳米纤维素、纳米矿物质等纳米粒子进行复合,可以提高聚乳酸的屏障性能和降解速度。
在聚乳酸扩链改性中,研究人员还利用聚合物功能单体与聚乳酸分子链反应,实现对聚乳酸结构的调控。
例如,通过与聚乳酸分子链反应的丙烯酸或马来酸酐等功能单体,可以引入共聚块或交联结构,提高聚乳酸的力学性能和降解速度。
此外,利用引入粘性单体,可调节聚乳酸的黏度和流变性质。
聚乳酸扩链改性后的纳米复合材料在各个领域具有广泛的应用前景。
在生物医学领域,扩链改性的聚乳酸可以制备成纳米纤维膜、纳米颗粒和纳米球,用于药物缓释、组织工程和诊断等方面。
在包装材料领域,扩链改性的聚乳酸可以制备成纳米复合薄膜,用于食品包装和药物包装等。
此外,扩链改性的聚乳酸还可以制备成纳米复合材料,用于环境保护、光电材料和电子器件等方面。
总之,聚乳酸扩链改性是提高聚乳酸性能和拓展其应用领域的重要途径之一。
通过引入复合组分、调控结构和制备纳米复合材料,可以实现对聚乳酸的性能的精确调控。
未来,随着扩链改性方法的不断发展和完善,扩链改性的聚乳酸纳米复合材料将在各个领域展示出更广阔的应用前景总的来说,聚乳酸扩链改性是一种重要的方法,可以提高聚乳酸的性能,并拓展其在各个领域的应用前景。
生物降解高分子聚乳酸的合成和改性研究进展摘要:聚乳酸(polylactic acid ,PLA) 是一种具有良好生物相容性、可降解性和可吸收性的高分子材料。
本文较全面地介绍了聚乳酸的合成与改性方法, 并对聚乳酸的合成及改性的研究方向进行了展望。
关键字:聚乳酸;合成;改性聚乳酸具有优良的生物相容性、生物可降解性,最终的降解产物是二氧化碳和水,不会对环境造成污染。
这使之在以环境和发展为主题的今天越来越受到人们的重视,并对其在工农业领域、生物医药领域、食品包装领域的应用展开了广泛的研究。
聚乳酸的合成是以乳酸为原料,直接缩聚得到,由于反应产物水难以从体系中排除,所以产物分子量较低,很难满足实际要求。
若采用两步聚合法丙交酯开环聚合,虽可制备出高相对分子质量的聚乳酸,但其流程冗长,成本高。
聚乳酸合成的高成本及其疏水性、脆性等性能缺陷,限制了其应用范围,所以目前对聚乳酸的研究主要集中在改性上。
本文主要从聚乳酸合成和改性两方面综述国内外聚乳酸的最新研究进展。
1 聚乳酸合成方法目前聚乳酸的合成主要有两种方法,即丙交酯开环聚合法和直接缩聚法[1-4]。
1.1 直接缩聚法乳酸同时具有—OH 和—COOH,是可直接缩聚的。
聚乳酸的直接缩合制备聚乳酸方法简单, 利用乳酸的活性, 在加热条件下, 乳酸分子间发生脱水缩合,可以直接合成分子量较高的聚乳酸。
但是, 乳酸的直接缩聚由于存在着乳酸、水、聚酯及丙交酯的平衡, 不易得到高分子量的聚合物。
直接合成法要获得高分子量的聚合物必须注意以下三个问题: (1) 动力学控制; (2) 水的有效脱出; (3) 抑制降解。
Hiltunen[5]等研究了不同催化剂对乳酸直接聚合的影响。
日本Ajioka 等开发了连续共沸除水直接聚合乳酸的工艺。
国内赵耀明[6]以联苯醚为溶剂,通过溶液直接聚合制得粘均分子量为 4 万的聚合物。
现已可由直接聚合方法制得具有实用价值的PLA 聚合物,并且此聚合方法工艺简单,化学原料及试剂用量少,但直接聚合的PLA 分子量仍偏低,需进一步提高,才能使其具有更加广泛的用途。