聚乳酸复合材料性能研究+文献综述(4)
（7）聚乳酸（PLA）薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔离气的特性。病毒及霉菌易依附在生物可降解塑料的表面，故有安全及卫生的疑虑，然而，聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。
（8）当焚化聚乳酸（PLA）时，其燃烧热值与焚化纸类相同，是焚化传统塑料（如聚乙烯）的一半，而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。 人体也含有以单体形态存在的乳酸，这就表示了这种分解性产品具有的安全性[7]。
尽管聚乳酸材料因为具有良好的生物相容性、可加工性、生产能耗低等优点，在工农业、家居生活、生物医学等领域具有广泛的潜在应用价值，但是现阶段将聚乳酸作为通用塑料加以应用仍然尚待时日，这主要是因为聚乳酸还存在诸多缺陷，具体表现在以下几个方面：
（1）韧性差。聚乳酸是一种非常脆的材料，其断裂伸长率小于10% [8, 9]。虽然聚乳酸拉伸强度和弹性模量可与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）相媲美[10]，但是材料韧性差限制了其在某些对塑性要求较高领域的应用。
（2）亲水性差。聚乳酸是一种相对疏水的材料，室温下与水的接触角大约为80°。这就导致聚乳酸材料的粘附性不好，且会引起生物体的炎症反应[11, 12]。
（3）降解速率慢。聚乳酸的降解依赖于主链酯基的水解，而降解速率依赖于聚乳酸的结晶度、分子量、分子量分布、形貌、环境中水分渗入基体内部的速率以及不同立体异构的含量[13]。就聚乳酸在医学领域的应用而言，聚乳酸降解速率慢导致材料在生物体内存在较长时间，超过受损组织的修复时间，在某些情况下甚至可能在体内存在几年时间[7]。相关文献报道指出，有患者在植入聚乳酸支架三年后通过二次手术移除[7, 14]。因此生物医用聚乳酸材料降解速率慢也是困扰医学界的一个重大难题。
（4）结晶性能差。聚乳酸是一种典型的半结晶态聚合物，结晶速率缓慢，影响聚乳酸结晶过程中所形成晶粒的结构与形貌。这就导致聚乳酸成型制品大多呈非晶态，严重影响热塑性聚酯材料聚乳酸的热性能、机械性能及可生物降解性能[15]。因此改善聚乳酸的结晶性能是实现聚乳酸工业应用的一个非常棘手的问题。
1.2.2 聚乳酸的现状
（1）国外的研究现状
（2）国内研究现状
1.3 增韧聚乳酸的方法
1.3.1 通过改变微观分子结构进行增韧改性
PLA 改性主要可分为两大类：一是从微观分子结构上，通过共聚引入其它单体改变PLA 分子结构，或通过交联、表面改性改变 PLA 分子链结构，直接、彻底、有针对性地对PLA 基体进行改性；二是从宏观物质组成上，通过共混、增塑、复合等方法，在 PLA 材料中加入某些官能团、助剂或其它高分子材料，简单、方便、有效地提高 PLA 应用性能。这两种方法都可针对实际需求，用相应的柔性分子或功能基来改善 PLA 脆性，增加柔韧性，扩大其应用范围。
（1） 通过共聚进行增韧
共聚改性是通过调节乳酸和其它单体的比例，直接改变聚乳酸分子结构，从而改变聚合物性能，或由第二单体提供聚乳酸以特殊性能。
Slivniak等[16]采用蓖麻油与乳酸共聚改性聚乳酸。蓖麻油直接作为共聚单元合成聚合物时，对蓖麻油中蓖麻酸纯度要求较高，但蓖麻酸纯化产率很低，同时需要使用大量有机溶剂。与乳酸单体共聚时，因蓖麻油中只有蓖麻酸甘油酯含有3个羟基，能与其发生反应，可省去蓖麻酸纯化过程，同时达到共聚改性聚乳酸的目的。研究结果表明，无论是共聚产物还是PLA ，都有明显的玻璃化转变温度（Tg），但随着蓖麻油链段的增加，Tg 逐渐下降，因为蓖麻油链段的引入，不但破坏了结构规整性，还削弱了分子链段间的相互作用力。由此可看出，蓖麻油的引入，改善了 PLA 的结晶性，降低了玻璃化转变温度，使 PLA 由脆性材料转向韧性材料，柔韧性得到提高。采用共聚法增韧改性聚乳酸，要考虑改性单体与乳酸单体之间的聚合度及改性单体自身的性能，但工艺路线复杂，生产成本较高，应用范围受到很大限制，尤其是在日用食品包装、食品容器等领域。
上一篇：不锈钢渗硼专用渗剂的研制
下一篇：铝镁钨极氩弧焊焊接工艺试验研究