聚乳酸基复合材料的研究进展
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聚乳酸降解单体产物聚乳酸是一种常见的生物可降解材料,其降解产物对环境友好,因此受到了广泛的关注和应用。
在聚乳酸降解的过程中,会产生一系列单体分子,这些单体产物的性质和行为对于聚乳酸材料的性能和应用具有重要影响。
本文将从深度和广度的角度出发,探讨聚乳酸降解单体产物的研究进展和应用前景。
1. 聚乳酸降解机理:聚乳酸的降解过程可主要分为自由基催化降解和生物降解两种方式。
在自由基催化降解中,聚乳酸分子会逐渐断裂,形成不同长度的聚合物碎片,这些碎片进一步降解成单体分子。
而在生物降解中,微生物酶的作用使得聚乳酸分子逐渐被水解成乳酸单体。
2. 聚乳酸降解单体产物的种类:聚乳酸降解过程中的主要单体产物是乳酸。
乳酸是一种无毒、可溶于水的有机酸,具有良好的生物相容性和生物降解性。
除了乳酸之外,还有一些其他的低分子量产物,如醛、羰基酸等。
3. 聚乳酸降解单体产物的性质:乳酸具有可调控的聚合度、分子结构和立体异构体,这些性质使得降解后的聚乳酸单体具有广泛的应用前景。
乳酸可以用于生物医学领域的药物输送和组织工程等方面,还可以用于食品、包装和农业等领域。
乳酸还可以通过化学反应转化为其他化合物,如聚乳酸醇、聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物等。
4. 聚乳酸降解单体产物的应用前景:聚乳酸降解单体的可调控性和多样性使得其在各个领域有着广泛的应用前景。
在生物医学领域,聚乳酸降解单体可以应用于药物缓释、组织工程和生物打印等方面;在包装领域,乳酸可以制备生物降解的包装材料,减少对环境的影响;在农业领域,乳酸可以用作土壤改良剂、植物生长调节剂等。
总结回顾:聚乳酸降解单体产物对于聚乳酸材料的性能和应用具有重要影响。
乳酸作为主要的降解单体,具有可调控性和多样性,为聚乳酸材料的应用开辟了广阔的空间。
聚乳酸降解单体的研究可以帮助我们深入了解聚乳酸材料的降解机理和性能,并为其在生物医学、包装、农业等领域的应用提供技术支持。
以聚乳酸降解单体产物为研究对象,不仅可以提高聚乳酸材料的可持续性和环境友好性,还能促进相关产业的发展。
原位聚合法制备生物基聚乳酸复合材料摘要:针对聚乳酸制品制备成本过高以及生物基聚乳酸材料性能不足的缺点,本文以消旋乳酸作为主要的单体,以塑化后的生物质微粉作为聚合种子,使用原位聚合法制备生物质含量约为70%的生物质/聚乳酸复合物。
使用双螺杆挤出机将制备出的生物质/聚乳酸复合物与市售商品聚乳酸共混,测量其共混产物的力学性能、红外光谱及断口形貌。
实验数据表明:通过原位聚合处理确实可以形成生物质与聚乳酸之间牢固的界面结合,可使生物质/聚乳酸的拉伸强度达到33.4 MPa,同时可以形成缺陷较少的界面,能够保证较好的耐热性和加工性能。
关键词:生物质;乳酸;聚乳酸;聚合反应;缩聚反应;塑化;可降解树脂;共混挤出聚乳酸(polylatic acid,PLA)是一种以非化石资源为原料,具有抗菌能力,机械强度高,有一定的生体相容性,可完全降解的环保树脂[1]。
成本过高,韧性较差是制约聚乳酸应用的主要因素。
生物质微粉通常是以非粮食的生物质为原料,经干燥和粉碎制备出的微细粉体。
使用生物质微粉作为填充材料制备生物基聚乳酸材料可以在不影响材料降解性能的前提下,显著的降低聚乳酸制品的成本,因此被业界广泛关注[2-3]。
生物质的表面呈亲水性,而聚乳酸作为一种聚酯呈疏水性,两者之间不易形成良好的界面结合,因此界面相容性问题制约生物基聚乳酸复合材料性能的瓶颈[4]。
为了解决生物质和聚乳酸的界面相容性问题,最常使用的是接枝法、偶联剂法和相容剂法[5]。
形成高强度的界面结合需要满足界面相容性好、界面能低、界面内聚强度高3个条件[6-7]。
在生物质的表面上接枝聚乳酸固然能提高生物质与树脂的相容性,但并没有降低生物质的表面能,而且界面内聚强度很低,所以并不能彻底的解决生物质与聚乳酸(polylatic acid,PLA)树脂之间的界面问题[8-10]。
表面接枝片面的提高相容性,偶联剂法片面的提高内聚强度,相容剂法片面的降低表面能[11]。
.98.中国口腔种植学杂志2019年第24卷第2期聚乳酸引导牙槽骨再生的研究进展刘旭刘许正阚文娇樊卜熙隋江综述韶波审校鵬要]聚乳酸(Poly lactic acid,PLA)是一种2-强基丙酸的聚酯,PLA与其共聚物因具备良好的生物相容性和可降解性、可塑性,最早被用作骨组织工程材料之一,在口腔领域也得到了广泛的关注.本文根据目前国内外关于PLA与其复合材料引导牙槽骨再生的研究进展作一综述.咲键词]PLA;PLA复合材料;PLA共聚物;骨再生材料中图分类号:R782文献标志码:A文章编号:1007-3957(2019)02-98-3由于外伤、牙周病、牙齿缺失等多方面因素导致牙槽骨吸收,这种局部牙槽骨缺损不仅会影响义齿长期稳定和美学效果,而且也会降低种植修复的成功率。
聚乳酸(Poly lactic acid,PLA)是2-轻基丙酸的聚酯,这类材料通过体内的酶和水解反应而降解,具备良好的生物相容性、可降解性和可塑性,临床上被较为广泛地用于医用外科手术缝合线、药物缓释载体及骨折内固定装置等生物医学领域,也是最早被用作骨组织工程材料之一【叽因PLA具有这些特性,可避免二次手术取出,减少患者手术痛苦,成为了口腔医学工作者们的研究热点。
本研究就目前国内外关于PLA 与其复合材料引导牙槽骨再生的研究作一综述。
1PLA复合材料在基础研究的进展PLA具有良好的生物相容性、免疫性低、可降解性、机械性能好的优势,然而纯PLA材料会出现亲水性差、降解产物酸性引起局部炎症的情况。
为了弥补PLA材料的劣势,近几年的研究热点多集中关注PLA复合材料和外形结构方面,以此可以更好让成骨细胞附着、增殖、表达功能和促进新骨生成。
MaB的团队通过铸渗和蒸发方法成功制备轻基磷灰石(hydroxyapatite,HAp)/ PLA双层可吸收膜,双层功能包括:亲水性的HAp侧具有优良的骨诱导作用,疏水侧的PLA具有屏障作用。
通过体外实验双侧膜对人类脂肪干细胞(Human adipose derived stem cells,hADSCs)的细胞活性和成骨分化进行了测试,实验结果HAp侧在不含有生长因子的前提下,具有较高的细胞活性和诱导成骨作用,PLA侧可以抑制细胞粘附,此膜具有骨诱导和屏障双重作用。
PLA基3D打印木塑复合材料的制备及性能研究在3D打印材料中,聚乳酸(PLA)因其具备可完全生物降解的特性而受到学术研究人员的普遍高度重视。
但与此同时它也存在生产成本高、质脆、耐热性差、拉伸性能差的缺点,这些缺点限制了其在3D打印中的应用。
植物纤维与PLA混合所生成的复合材料既可以综合两者的优点,又可弥补单一材料的不足之处,实现优势互补,具有很好的实用价值。
但目前植物纤维/PLA木塑复合材料在3D打印中的应用仍存在很多的不足,主要问题不仅在于可用于3D打印中的PLA基木塑复合材料种类较少,还在于很少对制备出的新型复合材料在3D打印中的应用进行探究。
针对这些不足,本文以漂白浆纤维、机械浆纤维、报纸浆纤维、桉木粉、松木粉、木质素和PLA为原料,以硅烷偶联剂(KH550)、马来酸酐接枝聚乳酸(PLA-g-MAH)为相容剂,制备可用于3D 打印的PLA基木塑复合材料。
首先,在制备木塑复合材料之前先用KH550对纤维进行改性处理。
探究改性植物纤维种类、含量对复合材料综合性能的影响。
结果表明,随着纤维含量的增加,复合材料的吸水率、表观密度、拉伸强度整体都有所提高,熔体流动速率整体呈下降趋势。
在纤维添加量相同的情况下,木质素/PLA复合材料综合性能最好。
选用木质素增强PLA,通过SEM分析可知,当木质素添加量为15%时,木质素与PLA之间的相容性最好。
通过DSC曲线可知,木质素可以提高纯PLA的结晶性能,改善PLA结晶温度,以及促进熔融峰的形成,当加入15%木质素时,复合材料的结晶温度较高,为102.36℃,较纯PLA提高了51.71%。
其次,用KH550和PLA-g-MAH作为相容剂,制备木质素含量为15%的PLA基木塑复合材料。
结果表明,KH550和PLA-g-MAH 的加入可以很好的改善复合材料的吸水率、表观密度、拉伸强度、熔体流动速率、相容性等性能,当3%KH550和3%PLA-g-MAH共同作用时,木质素分布均匀、复合材料的综合性能最佳。
生物降解塑料聚乳酸(PLA)的改性研究进展潘文静;白桢慧;苏婷婷;王战勇;李萍【摘要】近些年来国内外在聚乳酸改性方面的研究进展情况进行了综述,其物理改性方法主要包括增塑剂共混改性、成核剂共混改性、无机填料共混改性以及纤维素共混改性等,化学改性方法主要包括共聚改性、扩链改性、交联改性、接枝改性等.最后就目前PLA存在的缺陷进行总结,并对未来PLA改性的发展方向作出展望.%The progress of modification of PLA in recent years.Physical modification aspects include plasticizer blending modification,inorganic filler,nucleating agent and its blending modification and cellulose blending modification,etc.Chemical modification aspects include copolymerization modification,chain extension modification and crosslinking modification,graft modification,etc.Finally,the problems of the modified PLA are pointed out and the future development directions of PLA are prospected.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2017(046)005【总页数】5页(P977-981)【关键词】聚乳酸;改性;进展【作者】潘文静;白桢慧;苏婷婷;王战勇;李萍【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TQ316.6近年来,环境污染和能源短缺问题越来越严重。
聚乳酸(PLA)合成与改性的研究进展范兆乾【摘要】在无数种类的可降解聚合物中,聚乳酸(PLA)塑料是一种脂肪族聚酯,是具有生物相容性的热塑性塑料,它是目前最具有发展前景的环境友好型塑料材料。
这篇综述提供了目前的PLA市场信息,并介绍了近年来PLA合成和PLA改性方面的研究进展。
%In myriad types of biodegradable polymer, polylactic acid plastic is a kind of aliphatic polyester, it have the biocompatibility of thermoplastic, it is currently the most potential environment - friendly plastic material. The market information are provides in this paper, the advances in the research of PLA synthesis and PLA modification in recent years are introduced.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(000)015【总页数】4页(P21-24)【关键词】聚乳酸;PLA;塑料;合成;改性【作者】范兆乾【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ325目前,全世界塑料年产量已经超过2亿t,相应的,塑料废弃物也逐年增加,严重污染环境,减少废塑料污染的方法之一是使用在自然界无论生物体内外都可以自然降解,不会造成环境污染的生物降解材料。
聚乳酸(Poly Lactic Acid,PLA)就是一种可生物降解材料。
PLA有三种立体化学存在形式,聚L-乳酸(PLLA)、聚D-乳酸(PDLA)和聚DL-乳酸(PDLLA)。
聚乳酸(PLA)的合成及改性研究摘要介绍聚乳酸(PLA)的基本性质、合成方法及应用范围.综述了国内外PLA的改性研究及目前有关PLA性能改进的方法。
概括了PLA在合成改性中需要注意的问题,展望了PLA的发展前景:不断改进、简化和缩短PLA的合成工艺;用新材料、新方法对PLA进行改性,开发出新用途、高性能的PLA材料是PLA的研究方向。
关键词:聚乳酸合成改性前言聚乳酸(PLA)是一种以可再生生物资源为原料的生物基高分子,具有良好的生物降解性、生物相容性、较强的机械性能和易加工性。
聚乳酸材料的开发和应用,不但可解决环境污染问题,更重要的意义在于为以石油资源为基础的塑料工业开辟了取之不尽的原料资源。
此外,由于它的最终降解产物为二氧化碳和水,可由机体正常的新陈代谢排出体外,是具有广泛应用前景的生物医用高分子材料(如可吸收手术缝合线)、烧伤覆盖物、骨折内固定材料、骨缺损修复材料等.近几年来,有应用到纺织材料、包装材料、结构材料、电子材料、发泡材料等更广泛的领域的研究报道.PLA的应用市场空间和发展潜力巨大,有关它的研究一直是可生物降解高分子材料研究领域的热点。
1、聚乳酸的研究背景在石油基高分子材料广泛应用的今天,生物基高分子材料因其具有来源不依耐石油、生物相容性好、可生物降解等突出特点越来越受到关注。
聚乳酸( PLA)作为一种可从淀粉分解、发酵制备原料乳酸,再经聚合获得高分子产物的生物基来源、可生物降解高分子材料,具有良好的应用前景。
但因聚乳酸性能上存在不足( 韧性差,降解不可控,亲水性差,功能性单一等) ,限制了其更为广泛的应用.因此,研究人员在其结构及性能的基础上进行了大量的改性研究,采用化学合成、物理共混、材料复合等方法,试图在物理机械性能、生物降解性能、表面润湿性能以及多功能化等方面有所改善或加强,从而扩展聚乳酸的应用领域。
聚乳酸(PLA)是由人工合成的热塑性脂肪族聚酯。
早在20 世纪初,法国人首先用缩聚的方法合成了PLA【1】;在50 年代,美国Dupont 公司用间接的方法制备出了相对分子质量很高的PLA;60 年代初,美国Cyanamid 公司发现,用PLA 做成可吸收的手术缝合线,可克服以往用多肽制备的缝合线所具有的过敏性;70 年代开始合成高分子量的具有旋光性的D 或L 型PLA,用于药物制剂和外科等方面的研究;80 年代以来,为克服PLA 单靠分子量及分子量分布来调节降解速度的局限,PLA 开始向降解塑料方面发展.作为石油基塑料的可替代品,其最大的缺点就是脆性大、力学强度较低,亲水性差,在自然条件下它降解速率较慢;因此近年来对PLA 的改性己成为研究的热点。
聚乳酸的国内外现状及发展趋势方群 Fangqun摘要:聚乳酸是一种具有良好的生物相容性、可生物降解性和生物吸收性的脂肪族聚酯类高分子材料,主要原料乳酸来源于玉米等天然材料,其无刺激性、无毒副作用,对人体高度安全,对环境友好,可塑性好,易于加工成型,被公认为新世纪最有前途的药用高分子材料和新型包装材料。
本文详述了聚乳酸类材料药物缓释材料及临床应用等药学领域中的研究进展,展望了未来聚乳酸类材料的研究及应用方向,为在克服聚乳酸材料原有缺陷的基础上开发出新用途的药学类材料提供有效的资料依据。
关键词:聚乳酸药用高分子材料现状发展趋势Domestic and overseas study and developing trends of PolylacticAcidAbstract:Polylacticacid is an aliphaticpolyester with excellent biocompatibility,biodegradeability and bioabsorbability,and has been extensively applied in biomaterials.The principalraw material,lacticacid,is derived from cornandother natural materials.It is nonirritating and has nontoxic effects,and is thus safe for humanuse.Because of its biodegradability,it is also environmentally friendly.Polylacticacid shows high plasticity and is easy to form,and is considered to be the most promising biomedicalndpackaging material.Finally,we discuss the future prospects for the research and application of polylacticacid biodegradable materials.This paper also provides effective information to help researchers develop new medical materials to overcome the current limitations of polylacticacid-based materials.Key Words:PolylacticAcid , polymers for pharmaceuticals , Status quo,developing trends面对日益枯竭的石油资源,符合潮流的生物降解材料作为高科技产品和环保产品正成为一个研发热点。
聚乳酸—聚乙二醇共聚物的合成及其静电纺丝研究聚乳酸—聚乙二醇共聚物的合成及其静电纺丝研究引言:聚合物是一类广泛应用于医学、材料科学和纺织等领域的功能性材料。
聚乳酸(PLA)和聚乙二醇(PEG)是两种常见的聚合物,它们具有良好的生物相容性和可降解性能,因此被广泛应用于生物医学材料领域。
本文将讨论聚乳酸—聚乙二醇共聚物的合成方法以及其在静电纺丝技术中的应用。
一、聚乳酸—聚乙二醇共聚物的合成方法聚乳酸—聚乙二醇共聚物可通过多种合成方法得到,常见的有原位缩合法、无溶剂法和聚合法等。
1. 原位缩合法原位缩合法是将乳酸和乙二醇作为原料,添加催化剂在高温下反应得到聚乳酸—聚乙二醇共聚物。
该方法具有简单、操作便捷的优点,但是会产生大量有害气体。
2. 无溶剂法无溶剂法是在无溶剂条件下,通过改变反应温度和时间来控制乳酸和乙二醇的反应,进而得到聚乳酸—聚乙二醇共聚物。
无溶剂法可以减少有害气体的生成,在绿色合成方面有一定优势。
3. 聚合法聚合法是通过聚合反应将乳酸和乙二醇连接起来,得到聚乳酸—聚乙二醇共聚物。
聚合法的特点是反应条件温和,反应效率高。
二、聚乳酸—聚乙二醇共聚物在静电纺丝研究中的应用静电纺丝是一种制备纳米纤维的方法,具有制备工艺简单、纤维尺寸可调控、制备速度快等优点。
聚乳酸—聚乙二醇共聚物在静电纺丝研究中得到广泛应用。
1. 纳米纤维膜的制备将聚乳酸—聚乙二醇共聚物溶液通过电场作用使其纺丝成纤维,经过凝固和固化处理后制备成纳米纤维膜。
聚乳酸—聚乙二醇共聚物的生物相容性和可降解性能使其成为一种理想的生物医学材料。
2. 药物控释系统将药物嵌入聚乳酸—聚乙二醇共聚物的纳米纤维中,利用纳米纤维的大比表面积和多孔结构,可以有效地控制药物的释放速度。
这种药物控释系统可以延长药物的作用时间,提高疗效。
3. 组织工程支架材料聚乳酸—聚乙二醇共聚物的生物相容性和可降解性能使其成为一种理想的组织工程支架材料。
通过静电纺丝技术制备的纳米纤维具有类似于体内纤维组织的结构,可以在体内提供支撑和导引作用,促进组织再生。
聚乳酸材料制备及性能研究在人工合成可降解高分子材料中,聚乳酸是近年来最受研究者们关注的一种。
它是一种生物可降解的热塑性脂肪族聚酯,是一种无毒、无刺激性,具有良好生物相容性、强度高、可塑性加工成型的生物降解高分子材料。
合成聚乳酸的原料可以通过发酵玉米等粮食作物获得,因此它的合成是一个低能耗的过程。
废弃的聚乳酸可以自行降解成二氧化碳和水,而且降解产物经光合作用后可再形成淀粉等物质,可以再次成为合成聚乳酸的原料,从而实现碳循环[3]。
因此,聚乳酸是一种完全具备可持续发展特性的高分子材料,在生物可降解高分子材料中占有重要地位。
迄今为止,学者们对聚乳酸的合成、性质、改性等方面进行了深入的研究。
2.1聚乳酸的合成聚乳酸以微生物发酵产物-乳酸为单体进行化学合成的,由于乳酸是手性分子,所以有两种立体结构。
聚乳酸的合成方法有两种;一种是通过乳酸直接缩合;另一种是先将乳酸单体脱水环化合成丙交酯,然后丙交酯开环聚合得到聚乳酸[4]。
2.1.1直接缩合[4]直接合成法采用高效脱水剂和催化剂使乳酸低聚物分子间脱水缩合成聚乳酸,是直接合成过程,但是缩聚反应是可逆反应,很难保证反应正向进行,因此不易得到高分子量的聚乳酸。
但是工艺简单,与开环聚合物相比具有成本优势。
因此目前仍然有大量围绕直接合成法生产工艺的研究工作,而研究重点集中在高效催化剂的开发和催化工艺的优化上。
目前通过直接聚合法已经可以制备具有较高分子量的聚乳酸,但与开环聚合相比,得到的聚乳酸分子量仍然偏低,而且分子量和分子量分布控制较难。
2.1.2丙交酯开环缩合[4]丙交酯的开环聚合是迄今为止研究较多的一种聚乳酸合成方法。
这种聚合方法很容易实现,并且制得的聚乳酸分子量很大。
根据其所用的催化剂不同,有阳离子开环聚合、阴离子开环聚合和配位聚合三种形式。
(1)阳离子开环聚合只有在少数极强或是碳鎓离子供体时才能够引发,并且阳离子开环聚合多为本体聚合体系,反应温度高,引发剂用量大,因此这种聚合方法吸引力不高;(2)阴离子开环聚合的引发剂主要为碱金属化合物。
聚乳酸改性的研究进展*梅芳芳彭娅**孙飞鲁手涛(西华大学材料学院,成都610039)摘要综述了聚乳酸在力学性能、热稳定性及降解特性、药物载体应用等方面的国内外最新改性研究进展,并对其发展和应用前景进行了展望。
关键词聚乳酸改性力学性能热稳定性药物载体大多数合成高分子材料在自然环境下难以分解,给人类社会带来了严重的环境污染问题,因此在自然状态下可生物降解的高分子材料便成为人们关注的焦点。
聚乳酸(PLA)是一种可生物降解的绿色高分子材料,在生物降解高分子领域中占据着重要的地位,它可由含淀粉的农作物发酵后得到的乳酸缩聚而成。
PLA的物理性能良好,可用于成型加工各种工业用和民用的塑料制品,如食品包装、快餐饭盒、无纺布和工业及民用布等。
同时PLA属于脂肪族聚酯类化合物,具有良好的生物相容性和生物可降解性,并且无毒无刺激,在人体内可以自然代谢、无残留,因此在生物医用领域被广泛用作组织工程、人体器官、仿生智能材料、手术缝合线、控释药物等。
但是由于PLA存在的一些缺陷[1-9],如脆性大、耐冲击性差、耐热性差和在自然条件下降解速度缓慢等,阻碍了它的广泛应用。
因此对PLA进行改性,制备出性能优异的PLA改性材料已经成为当今热门研究的方向之一。
1PLA力学性能改性的研究1.1高分子材料共混改性PLAPLA性脆且耐冲击性差,为了提高其力学性能,通常将PLA和其它高分子材料进行混合,通过各组分性能的复合来达到增强增韧PLA的目的。
目前对PLA力学性能方面的改性研究主要集中在使用天然高分子材料对PLA进行改性,如淀粉类高分子材料。
邵俊等[1]将PLA与二甲基亚砜塑化淀粉进行共混制备了PLA/淀粉共混物。
结果表明,二甲基亚砜塑化淀粉能够提高共混物的冲击强度和弯曲应变。
Wang Ning[10]等使用玉米淀粉改性PLA,发现玉米淀粉能够有效地提高PLA的断裂伸长率。
张水洞等[11]将乙酸淀粉(AS)和PLA共混,采用自设计的双螺杆挤出机挤出,制备了PLA/AS全生物降解材料,扫描电子显微镜(SEM)照片显示AS以海岛结构的形式分散在PLA的连续相中,当AS取代度为2.1时,AS与PLA相容性最好。
1.引言石油基塑料制品(如PE、PP、PVC、PET 等)因质轻、保护性强、印刷上色性好、价格低廉、性能可调等优点而被广泛应用于包装领域[1]。
然而,这些塑料制品使用遗弃后降解速率十分缓慢,且难以回收,会对环境造成严重的污染。
因此,在当今这个提倡节能、环保、低碳、可持续发展和高度重视食品安全的时代,石油基塑料作为食品包装材料已然显示出极大的负面性。
随着人们对环境问题的日益重视,生物基可降解高分子材料应运而生,成为最有可能替代石油基塑料的新一代包装材料。
根据来源和合成方法来划分,生物基高分子可分为天然高分子(如纤维素、甲壳素、明胶、蛋白质等[2])、合成高分子(如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚乙烯醇(PVA))以及微生物发酵高分子(如聚羟基脂肪酸酯(PHAs)[3]。
它们的共同特点是在适当的氧气、温度和湿度环境下可通过微生物代谢作用分PLA纳米复合材料在食品包装的应用研究进展杨伟军齐国闯马丕明东为富*(江南大学化学与材料工程学院)摘要:本文综述了PLA纳米复合材料在食品包装领域的研究进展,具体包括PLA/纳米木质纤维复合材料、PLA/纳米黏土复合材料、PLA/金属或金属氧化物纳米复合材料以及PLA共混聚合物纳米复合材料。
并从制备方法、力学性能、热稳定性、降解性能、紫外光/气体阻隔性能、抗菌性能、迁移性能等方面分析了各类纳米复合材料的优势,最后对PLA/纳米复合材料在食品包装的应用前景进行了展望。
关键词:聚乳酸纳米复合材料性能食品包装Research Progress ofPLABasedNanocompositesforFoodPackagingYang Weijun Qi Guochuang Ma Piming Dong Weifu*(School of Chemistry and Materials Engineering,Jiangnan University)Abstrac t:This paper reviews the research progress of PLA nanocomposites for the application of food packaging,including PLA/lignocellulosic nanocomposites,PLA/nano-clay composites,PLA/metal or metal oxide nanocomposites,PLA blend polymer based nanocomposites.Then,theperformance advantages of various nano-composite materials were analyzed from the aspects ofpreparation methods and mechanical properties,thermal stability,degradation properties,UV/gasbarrier properties,antibacterial properties and migration properties.Finally,thePLA/nanocompositesfor the application in food packaging area were predicted.Keyw ord s:PLA Nanocomposites;Performance Food packaging解成CO2、H2O、CH4等低分子化合物[3a,4],对环境无害。
立构复合聚乳酸的研究进展龚林辉;王市伟;张响;王小峰;李倩【摘要】阐述了立构复合聚乳酸(SC-PLA)的制备、表征、结晶和力学性能,发现SC-PLA 使 PLA 的结晶性能、力学性能等都得以提升,并提出了获得 SC-PLA 的新思路。
%The preparation, characterization, crystallization and mechanical properties of stereocomplex polylactic acid(SC-PLA)were reviewed.The results show that SC-PLA can improve the crystallization behavior and mechanical properties of PLA,and the new i-deas of obtaining SC-PLA are put forward.【期刊名称】《现代塑料加工应用》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P53-55)【关键词】聚乳酸;立构复合物;力学性能;结构表征进展【作者】龚林辉;王市伟;张响;王小峰;李倩【作者单位】郑州大学力学与工程科学学院,微纳成型技术国际联合研究中心,河南郑州,450001;郑州大学力学与工程科学学院,微纳成型技术国际联合研究中心,河南郑州,450001;郑州大学力学与工程科学学院,微纳成型技术国际联合研究中心,河南郑州,450001;郑州大学力学与工程科学学院,微纳成型技术国际联合研究中心,河南郑州,450001;郑州大学力学与工程科学学院,微纳成型技术国际联合研究中心,河南郑州,450001【正文语种】中文随着生产技术的不断进步,人们对可持续发展的持续关注,绿色材料不断进入研究视野,其中聚合物材料方面以聚乳酸(PLA)为典型代表。
PLA是由乳酸为原料合成,原料来源丰富、绿色环保。
原位法制备聚乳酸/无机纳米复合材料研究进展郑林萍;李丹;张予东;常海波;张普玉【摘要】综述了国内外原位法制备聚乳酸(PLA)/无机纳米复合材料的研究进展,主要包括不同维数的无机纳米填料与PLA的原位复合。
着重阐述了原位熔融缩聚法和原位开环聚合法,同时简要介绍了原位沉析法。
原位法使无机纳米填料能更好地分散于PLA基体中,用量少,不需要加入其他添加剂也能避免团聚,同时避免了再加工过程中引起的热降解,且制备工艺简单。
由于PLA和无机纳米填料界面间的化学键合作用,使得复合材料的热稳定性、玻璃化转变温度(L)、力学性能、降解性能和光学性能等得到了改善,从而拓宽了PLA的应用范围。
%The research progress in nanocomposites of poly(lactic acid)and inorganic nano-fillers was reviewed in this paper, with technologies of in-situ polymerization and in-situ precipitation being emphasized. These in-situ methods overcame the problem of aggregation of the nano- particles. The inorganic nano-filler was finely dispersed in and strongly interacted with the polymer matrix so that improved the thermo-stability, glass transition, mechanical properties, optical performance of the composites. And it avoided thermal degradation by a fused. The application of the poly(lactic acid) based the composites was enlarged.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2012(000)011【总页数】6页(P8-13)【关键词】聚乳酸;无机纳米填料;纳米复合材料;原位法【作者】郑林萍;李丹;张予东;常海波;张普玉【作者单位】河南大学化学化工学院精细化学与工程研究所,河南开封475004 河南大学药学院,河南开封475004;河南大学化学化工学院精细化学与工程研究所,河南开封475004;河南大学化学化工学院精细化学与工程研究所,河南开封475004;河南大学化学化工学院精细化学与工程研究所,河南开封475004;河南大学化学化工学院精细化学与工程研究所,河南开封475004【正文语种】中文【中图分类】TQ3210 前言PLA作为一种可生物降解材料,因其良好的力学性能、可加工性、透明性以及环境友好性,而被广泛地应用于日常生活用品。
聚乳酸骨科内固定材料的研究进展作者:唐芳根艾永平来源:《中国保健营养·中旬刊》2013年第02期【摘要】本文综述了聚乳酸的合成与降解机理,对聚乳酸在骨科内固定材料中的应用进展做了详细论述,得出聚乳酸是目前研究最成熟,也是实际应用最多的一种可完全降解骨科内固定材料。
【关键词】聚乳酸;骨折内固定;研究进展【中图分类号】R-3 【文献识别码】A 【文章编号】1004-7484(2013)02-0259-021.聚乳酸合成合成聚乳酸的单体主要有乳酸和它的环状二聚体丙交酯,根据光学活性不同可分为图1几种:由于人体只具有分解L-乳酸的酶,故L-乳酸比D-乳酸在生物可降解材料的应用上更有优势。
L-乳酸主要通过发酵法生产,包括细菌发酵、根酶发酵、固定化微生物发酵,丙交酯主要通过乳酸直接缩聚得到的低分子量的乳酸齐聚物在高温下裂解形成,MeSo-丙交酯是从DL-丙交酯重结晶的母液中得到。
目前聚乳酸的合成主要有三种方法:直接法、间接法、共聚法。
直接法是指乳酸直接脱水合成聚乳酸。
由于该法生产出的聚乳酸的相对分子量小于4000,强度低,所以实用性不强。
间接法是指首先将DL-乳酸用ZnO粉末为催化剂减压缩合形成丙交脂,然后将合成的丙交脂在高温下以ZnO为催化剂真空聚合生成聚乳酸。
共聚法是指把具有不同组成和特点结构的PLA单体共聚从而得到综合性能更好的聚合物。
2 聚乳酸的降解机理对于聚合物降解机制的研究,从物理角度看,有均相和非均相降解。
非均相降解指降解反应发生在聚合物表面,而均相降解则是降解发生在聚合物内部。
聚乳酸是一种聚脂,其降解可分为简单水解(酸碱催化)降解和酶催化水解降解。
从化学角度看,主要有三种降解方式:主链降解生成低聚体和单体、侧链水解生成可溶性主链高分子、交联点裂解生成可溶性线性高分子[1]。
对于降解动力学,当聚乳酸植入体内以后,降解反应也会同时进行,但是最初阶段降解反应进行比较缓慢,产生的酸性小分子可以被代谢而排出体外,随着时间的推移,降解反应逐步加速,产生的酸性小分子就来不及被代谢而积累,造成局部酸浓度过大,它们又会加速催化材料的降解,即发生自催化效应[2]。