纳米SiO2接枝聚消旋乳酸的制备和表征

杨敏蕊,罗春燕,彭秋艳,郭 飞,王 林

(西安工业大学 材料与化工学院，西安 710021)



纳米SiO2接枝聚消旋乳酸的制备和表征

杨敏蕊,罗春燕,彭秋艳,郭 飞,王 林

(西安工业大学 材料与化工学院，西安 710021)

为使聚乳酸/二氧化硅复合材料既有纳米效应又有有机材料的优点，文中使用硅烷偶联剂KH-550对纳米二氧化硅进行表面改性，采用原位聚合法，将D,L-丙交酯在改性二氧化硅表面开环聚合制备聚消旋乳酸/纳米二氧化硅接枝聚合物.使用傅里叶红外变换光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TG)对其结构和热性能进行表征.实验结果表明：接枝效果最佳的反应时间为24 h，失重率为17%.改性后的纳米二氧化硅的分散稳定性和聚消旋乳酸的热稳定性得到了明显改善，聚消旋乳酸的起始分解温度由100 ℃提高到130 ℃，SiO2-g-PDLLA在丙酮中能稳定分散2个月以上.

聚消旋乳酸;纳米二氧化硅;接枝;热稳定性;分散稳定性

聚乳酸(Polylactic Acid，PLA)具有良好的机械性能、可再生性、可生物降解性能及较低的成本，因此成为了生物聚合物的当家品种之一.除此以外，聚乳酸具有3 GPa左右的杨氏模量，50～70 MPa的拉伸强度，接近2.5 kJ·m-2的耐冲击强度以及4%左右的断裂伸长率.与传统的聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)和聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate，PET)等材料相比，在使用寿命较短的包装材料领域，PLA可以作为上述传统材料的替代材料，但脆性是限制PLA材料可持续发展的主要原因之一.另外PLA的低结晶能力和结晶度性质限制了其在众多工业领域中的应用，尤其是在耐用产品……