聚乳酸增强增韧改性研究进展

明美华， 王林达， 周 锋， 张 勇

(1． 上海交通大学 化学化工学院， 上海 200240； 2. 上海久连生物科技有限公司， 上海 200240)

0 前言

聚乳酸(PLA)是一种生物基可降解高分子材料，在碳中和的国家政策下取得了较大的关注度。但是PLA的脆性大，这限制了其应用范围。共混改性是一种有效的增韧方法，但是韧性的提高常伴随其强度的下降。这意味着PLA增韧改性时需要平衡强度和韧性，获得综合力学性能较好的PLA制品。PLA是一种热塑性塑料，主要采用挤出或注射方法成型加工，其流动性也十分重要。高流动性的PLA可以注射成为大型薄壁及结构复杂制品。但是高流动性的PLA的力学性能尤其是韧性较差。因此，制备具有良好加工性能、高强度和高韧性的PLA，对其科学研究和工程应用具有重要意义。

1 PLA力学性能提高方法

1.1 结晶度和晶体结构控制

PLA可以分为左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)。PLLA是一种常用的PLA。在不降低拉伸强度的情况下，开发一种更有效的方法增韧PLA至关重要。结晶度、晶体形态和尺寸都会影响共聚物的力学性能。CHAI J L等[1]研究了在室温下用高压CO2处理来增强PLA的方法。结果表明：采用3.5 MPa的CO2处理后，PLA的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别提高了25%、1 214%和134%。这是由于CO2诱导PLA结晶形成了大量纳米棒状晶体进而提高了材料的强度和韧性。王世伟等[2]通过添加成核剂山梨醇和采用压力诱导流动成型加工方法，有效地促进了PLA结晶，显著提高了PLA的强度和韧性。LI C H等[3]制备了PLLA的微纤维晶结构(FCS)，这种微晶能够自增强PLLA，显著提高PLLA的韧性、强度和刚性。……