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1、8塑料助劑2016年第3期(總第117期)聚乳酸成核劑的研究進展沈田豐徐鵬武翁云宣東為富陳明清馬丕明(江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院,無錫,214122;北京工商大學(xué)材料與機械工程學(xué)院,北京,100037)摘要聚乳酸(PLA)具有優(yōu)異的機械性能、生物相容性與可生物降解性,是研究最為廣泛的生物高分子材料之一。但是聚乳酸結(jié)晶速率慢和結(jié)晶度低導(dǎo)致的熱變形溫度低,嚴(yán)重制約了其發(fā)展與應(yīng)用。因此,如何提高聚乳酸的結(jié)晶速率是目前學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點,具有極為重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。添加成核劑是改善聚乳酸結(jié)晶性能最有效和常見的方法。本文結(jié)合我們課題組在聚
2、乳酸結(jié)晶方面的研究工作綜述了聚乳酸結(jié)晶存在的問題、改進的方法,重點綜述了聚乳酸主要成核劑的研究進展,最后提出展望。關(guān)鍵詞聚乳酸結(jié)晶成核劑doi:10.3969/i.issn.1672—6294.2016.03.002AReviewonNucleatingAgentsofPoly(1actide)ShenTianfengXuPengwuWengYunxuanDongWeifuChenMingqing。MaPiming(SchoolofChemicalandMaterialEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi,
3、214122;SchoolofMaterialsScienceandMechanicalEngineering,BeijingTechnologyandBusinessUniversity,Beijing,100037)Abstract:Poly(1actide),isoneofthemostdevelopedbiopolymersbecauseofitsexcellentperformancesinmechanicalproperties,biocompatibilityandbiodegradability.Butitsapplicat
4、ionislimitedbythelowheatdistortiontemperatures(HDT)whichismainlyresultedfromalowcrystallizationrateandlackingofcrystallini—tyafterfastprocessing.Consequently,considerableattentionwaspaidrecentyearsinbothacademiaandindus-trytoachievefast(er)crystallizationofPLA.Addingnuclea
5、tingagentsisthemostusefulandcommontechnol—ogytoimprovethecrystallizationpropertiesofthePTJA.Inhere.webrieflyreviewedtheresearchprogressincrystallizationmodificationofPLAnotablybymeansofaddingnucleatingagents.Keywords:poly(1actide);crystallization;nucleation高分子材料的快速發(fā)展給人們生活帶
6、來了便的環(huán)境友好型材料,主要通過丙交酯開環(huán)聚合制利,但同時高分子材料廢棄物也與日俱增,給人類得¨卜”J,合成路線如圖1所示。賴以生存的自然環(huán)境造成了不可忽視的負面影當(dāng)前,制約PLA應(yīng)用和發(fā)展的主要因素包響,例如白色污染等。因此,極具潛力的環(huán)境友好括:結(jié)晶速率慢、結(jié)晶度低、熱變形溫度較低型高分子材料在過去的二十年里受到了極大的關(guān)(HDT~54oC)、脆性大以及成本相對較高注。其中,聚乳酸(PLA)作為一種生物基高分子等¨。由于材料結(jié)晶速率慢,實際生產(chǎn)所得材料,與傳統(tǒng)的石油基聚合物相比,其具有可再PLA制品(如注射成型)一般呈非晶態(tài),當(dāng)在其玻生
7、、生物相容、可生物降解等優(yōu)點,成為目前新材璃化轉(zhuǎn)變溫度t在~56℃以上使用時,材料機械料領(lǐng)域研究的熱點¨1。PLA是一種生物基來源強度與剛性將顯著下降¨。PIA結(jié)晶速率慢,主要是因為分子鏈中乳酸重復(fù)單元較短、主鏈剛性基金項目:國家自然科學(xué)基金(51303067,51573074),江蘇較大,分子鏈運動能力低。省自然科學(xué)基金(BK20130147)PLA的機械性能與可降解能力也在很大程度收稿日期:2016—05—05上依賴PLA晶體的形態(tài)和結(jié)構(gòu),PLA的商品化應(yīng)第3期沈田豐,等.聚乳酸成核劑的研究進展9no。。叫——————+Y、。I●HoH
8、O亡H36解聚量∞伽■高分子量PLA圖1由生物基原糊百過開環(huán)聚合(ROP)生產(chǎn)高相對分子質(zhì)量聚乳酸的技術(shù)路線Fig.1GeneralPLAproductionmutesviari