摘要
聚乳酸(PLA)是利用可再生植物资源合成的生物降解高分子材料,同时具备良好的加工性能和力学性能;而聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P(3,4HB))是聚羟基脂肪酸酯材料(PHAs)中第4代新型材料,通过微生物发酵合成,具有较好的生物可降解性、生物相容性和传统塑料的热加工性能。P(3,4HB)和PLA材料的共混改性可以提高PLA的综合性能而不改变材料完全可降解的特性。但是PLA的热加工温度为180℃,高于P(3,4HB)熔点40-50℃,而P(3,4HB)在180℃降解比较严重,所以对P(3,4HB)进行热稳定性改性很有必要。 本文首先在P(3,4HB)主链上接枝马来酸酐(MA)抑制其热降解,随后用扩链剂扩链进一步改善材料的热稳定性。接枝MA后断裂伸长率与冲击强度分别由纯P(3,4HB)的5.7%和8.2J/m提高到600.0%和24.8J/m。扩链后产生凝胶,使材料二次加工性能变差,阻隔性能下降。材料中金属离子含量的降低使材料热稳定性有所改善,将用来去除金属离子的洗涤剂加入到材料中,改性效果也较为明显,并且二次加工性能较好。添加MA0.5%的材料对比纯P(3,4HB)断裂伸长率由12.0%逐渐提升到672.5%,冲击强度由9.4J/m提高到28.6J/m,但由于MA是亲水基团,使得材料的水蒸气阻隔性降低。 使用添加洗涤剂的P(3,4HB)材料与PLA熔融共混。P(3,4HB)作为分散相能够使得PLA发生协同塑性变形,显著提高断裂伸长率和冲击强度。其中,80/20配比的共混物较纯PLA材料的断裂伸长率和冲击强度分别提高了550%和179%。PLA抗紫外线性能、水蒸气阻隔性能随P(3,4HB)含量的增大得到逐渐改善。