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PLA与腰果酚共混相容性的模拟分析

2022-07-08朱林林金效齐朱小龙李宗群

绥化学院学报 2022年6期
关键词:改性体系模型

周 密 朱林林 金效齐 朱小龙 李宗群 李 席,2

(1.蚌埠学院硅基新材料安徽省工程技术研究中心 安徽蚌埠 233030;2.南京理工大学化工学院 江苏南京 210094)

聚乳酸(PLA)作为可再生的生物基高分子材料,具有环境友好、可降解、生物相容性好、高模量和高强度等特性,广泛用于医药、包装、纺织等领域[1-5]。然而,PLA较高的玻璃化转变温度(Tg)(约60℃)、较差的热稳定性和韧性、断裂伸长率<10%等缺点限制了PLA的直接应用[6-9]。增韧改性特别是添加增塑剂是改善PLA脆性的有效方法之一。柠檬酸酯类增塑剂如柠檬酸三乙酯(TEC)、柠檬酸三丁酯(TBC)、乙酰柠檬酸三正丁酯(ATBC)可有效改善PLA脆性及提高PLA断裂伸长率,但同时可导致PLA强度大幅度降低及加工过程中质量损失[10,11]。聚乙二醇(PEG)增塑改性PLA效果佳,但是PEG的分子量和添加量影响其与PLA的相容性,分子量越小的PEG对PLA增塑效果越好[12,13]。

寻求来源可持续和生物可降解的增塑剂以改性PLA成为研究热点之一。腰果酚(Cardanol,CD)源于腰果壳油,可从腰果树的果实(腰果壳)中提取,具有来源广泛、价格低廉和毒性低等优势,CD及其衍生物已成功用于增塑改性聚氯乙烯(PVC)[14-18]。近年来,研究者对CD及其衍生物应用于增塑改性PLA进行了有益探索。Greco A等研究表明,增塑剂添加量0~30%时,CD对PLA的Tg降低效果优于腰果酚基乙酸酯(CA)和环氧化腰果酚醋酸酯(ECA),与PEG相比,CD可赋予PLA更低的模量[19,20]。Kang H等结合差示扫描量热法(DSC)、动态机械热分析(DMTA)和扫描电子显微镜(SEM)的测试手段研究了CD含量0~30%范围内,PLA/CD体系相容性及性能,发现CD含量低于25%时,PLA与CD有良好相容性,CD可有效降低PLA的Tg[21]。……

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