聚乳酸_聚癸二酸丙三醇酯共混物的形态及结晶性能
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收稿日期:2023-04-20基金项目:河北省大学生创新创业训练计划项目(课题号:S202210101005、S202210101008)作者简介:王培(1982-),女,毕业于山西师范大学,讲师,研究方向:可生物降解高分子材料的加工及应用,***************;通讯联系人:冯嘉玮(2002-),女,本科生在读,研究方向:高分子材料,*****************。
聚乳酸材料性能改进研究进展王 培,冯嘉玮,邓祎慧,刘雪微,张 帅(衡水学院 应用化学系,河北 衡水 053000)摘要:聚乳酸(polylacticacid ,PLA )是一种以植物资源为原料合成的聚酯,主要应用于医学、生物、环境保护等领域。
随着科学技术的进步,对聚乳酸材料的性能提出了新的要求和用途,必须通过改性提高其加工与应用性能。
从物理改性、化学改性方面综述了PLA 性能改进的研究进展。
旨在保留PLA 性能的优势,为拓宽PLA 应用市场提供一定参考价值。
关键词:聚乳酸;物理改性;化学改性doi :10.3969/j.issn.1008-553X.2024.02.003中图分类号:O648.17 文献标识码:A 文章编号:1008-553X (2024)02-0009-05安 徽 化 工ANHUI CHEMICAL INDUSTRYVol.50,No.2Apr.2024第50卷,第2期2024年4月聚乳酸(PLA ),又称聚丙交酯或聚羟基丙酸,一种重要的乳酸衍生物,是由乳酸单体缩聚而成的可生物降解的高分子材料[1]。
因其具有可降解性、良好的生物相容性和力学性能及易于加工等特性被认为是最具发展前景的生物可降解材料之一,是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。
PLA 广泛应用于医疗卫生、包装材料、纤维、非织造物、建筑、农业等领域。
在医疗卫生方面,PLA 已应用于可降解手术缝合线、缓释药物载体[2]、医用伤口敷料[3]、3D 多孔聚乳酸支架[4]、人工皮肤[5]口腔固定材料、眼科材料等方面。
不同分子质量聚乳酸立体复合物的结晶性能及球晶形貌戈欢;朱志国;王锐;尹会会;王睿;张秀芹【摘要】同等质量的L-乳酸( PLLA)和D-乳酸( PDLA)共混后,能够形成立体复合聚乳酸( PLA).研究了5种不同相对分子质量(0.6×104~1.2×105)的PLLA和PDLA共混物的热性能、结晶动力学以及球晶的形态结构.聚合物均是通过L-LA或D-LA熔融固相聚合相结合的方法获得.与相应的均聚物比较,PLLA和PDLA溶液共混后形成的立体复合PLA具有更好的结晶性能和更高的熔点.分别以5、10、20、30℃/min为降温速率进行结晶动力学研究,发现较高分子质量样品具有更好的结晶速率,可能是因为样品中分子链在结晶发生之前具有更快的链复合能力.最后,通过偏光显微镜成功地在较低分子质量sc-PLA球晶结构中观察到了可逆的裂纹现象,证明裂纹的出现与结晶过程中形成的晶体间内应力有关.%Stereocomplex poly(lactic acid) (sc-PLA) could form in the mixture of poly(L-lactide) (PLLA) andpoly(D-lactiole) (PDLA) at a mass ratio of 1∶1. In this paper, the thermal properties, crystallization kinetics and spherulites morphologies of the mixtures with different molecular weights (0. 6 × 4 -1. 2 × 105, homopolymers) were studied. All the homopolymers were prepared from L-LA or D-LA by melt condensation. Compared to corresponding homopolymers, sc-PLA formed by solution blending of PLLA and PDLA show much better crystallinity and higher melt temperature. The crystallization kinetics of the mixtures were investigated by DSC cooling scan at the rates of 5, 10, 20, and 30 ℃/min. The results showed that the samples with higher molecular weight, possess faster rates of crystallization, which should be ascribed to the better ability ofstereocomplexation between the enantiometric chain segments prior to occurrence of crystallization. Finally in the study, the spherulites morphologies of mixtures were investigated on polarizing microscope. Cracks formed in the samples with lower molecular weight. The temperature-dependant reversibility of cracks might be resulted from the inner stress due to too fast cooling rates.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2016(037)002【总页数】8页(P27-34)【关键词】聚乳酸立体复合物;热性能;结晶动力学;裂纹球晶【作者】戈欢;朱志国;王锐;尹会会;王睿;张秀芹【作者单位】北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京100029; 四川大学高分子材料科学与工程国家重点实验室,四川成都 610065;四川大学高分子材料科学与工程国家重点实验室,四川成都 610065;北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京100029【正文语种】中文【中图分类】O631.2聚乳酸(PLA)因其良好的生物相容性和生物可降解性被广泛应用于食品包装膜和医用材料等领域[1-2]。
高韧性、高耐热形变温度PLAPBAT共混物的制备及性能研究高韧性、高耐热形变温度PLA/PBAT共混物的制备及性能研究聚乳酸(PLA)是近年来兴起的,由玉米、小麦等天然产物制得的一种完全可降解聚酯材料。
由于聚乳酸具有良好的生物相容性、较高的力学强度以及尺寸稳定性好等特点,成为环境友好聚合物材料领域研究和发展的热点。
然而,聚乳酸脆性大、结晶缓慢以及耐热性差等缺点极大阻碍了聚乳酸材料的实际应用范围。
本文采用高效成核剂癸二酸二苯甲酰肼(TMC300)提高聚乳酸材料的结晶性能,进而改善其耐热性。
同时引入完全可生物降解的弹性体材料PBAT和反应型增容剂-多元环氧化合物(ADR),探究四元体系下ADR加料方式以及成核剂TMC300对聚乳酸材料耐热性能和冲击韧性等方面的影响。
此外,本文引入一种绿色、高效的增塑剂-超临界二氧化碳,研究超临界二氧化碳辅助共混与ADR对PLA/PBAT共混体系的协同增容增韧效应,并通过热处理来提高共混物的结晶度和耐热性能。
通过对上述两个体系的系统研究,最终得到一组具有高冲击韧性、高耐热形变温度的PLA/PBAT/ADR共混材料。
主要的研究内容和结果如下:(1)研究高效成核剂TMC300作用下,聚乳酸结晶性能的改善。
通过差示量热扫描法研究了非等温结晶条件下聚乳酸的结晶行为。
对PLA/TMC300共混物进行等温动力学的研究。
结果发现,在聚乳酸中加入TMC300以后,聚乳酸开始快速结晶。
并确定成核剂最佳添加量为1phr。
经过等温结晶后,PLA/TMC300 (100:1.0)试样的结晶度可提高到42.0%,维卡软化点从纯PLA的64.3℃提高到160.6℃,拉伸强度也略有提高。
(2)研究ADR 添加量以及加料方式(一步共混法和二步共混法)对PLA/PBAT(60:40)共混体系加工流变性能、冲击韧性以及微观结构等方面的影响。
并在共混体系中引入高效成核剂TMC300,以提高共混物的结晶速率和结晶度。
plla结晶温度PLLA是一种高分子化合物,全称为聚乳酸。
它是一种生物降解材料,因此被广泛应用于医疗、食品包装、农业等领域。
PLLA与其他类似材料相比具有许多优点,如拥有出色的力学性能、良好的加工性能、较低的毒性等。
因此,PLLA在医学领域中经常用于心血管支架、缝合线、骨修复材料和吸收缝线等产品。
但是,PLLA也有一些缺点,例如其结晶温度较高。
下面我们将详细介绍一下PLLA的结晶温度。
PLLA具有高结晶性,因此在高温下可以形成结晶区域。
不同制备条件对PLLA的结晶度和结晶温度有重要影响。
在无催化剂存在的情况下,聚乳酸的结晶温度约为170℃。
当在0.1%的磷酸钠催化剂存在下进行聚合时,聚乳酸的结晶温度可达到210℃。
当在氧气存在下进行热处理时,其结晶温度还可以升高至240℃。
因此,PLLA的结晶温度受多种因素的影响,其值通常在170℃到240℃之间。
一些研究表明,PLLA的结晶度和稳定性可以通过添加一定的填料或其他助剂进行调节。
例如,添加硬脂酸镁和硬脂酸钙对PLLA的结晶度和热稳定性具有显著影响。
这是因为填料或其他助剂可以在PLLA中形成晶格并增加晶核,从而有助于抑制聚乳酸的结晶生长。
此外,有学者使用衍生自玉米淀粉的壳聚糖进行修饰,以改善PLLA的物理性能和结晶行为。
总的来说,PLLA的结晶温度是一个重要的性能指标。
虽然PLLA具有高结晶性,但其高结晶温度可能导致加工过程中的问题。
通过添加适当的助剂和优化制备条件,可以调节PLLA的结晶度和稳定性,从而改善其加工性能和物理性能。
未来,我们可以期待更多研究在PLLA的结晶温度和其他性能方面取得进展,以推动其在医疗和其他领域中的应用。