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聚乳酸/热塑性聚氨酯共混材料研究进展

2023-09-21崔成志曹金星刘建兰张辉

中国塑料 2023年9期
关键词:力学性能改性

崔成志,曹金星,刘建兰,张辉*

(1.南京晓庄学院,南京 211171;2.南京工业大学,南京 211816)

0 前言

聚乳酸(PLA)是一种具有较好力学性能、生物相容性、可降解性等诸多优异性能的可再生生物基材料,然而,PLA固有的脆性和低韧性限制了其应用范围,为此,研究人员在对其增韧方面做了许多研究。热塑性聚氨酯(TPU)是一种嵌段线形聚合物,是具有高强度、高韧性、生物相容性好等等优点的一种弹性体,将PLA和TPU进行共混改性是一种有效的增加其韧性的方法,与其他增韧方法相比,PLA/TPU材料在韧性、模量、强度等性能方面达到了较好的平衡。

总体来说,TPU的加入并没有使得共混体系的生物相容性下降,并且明显改善了材料总体的力学性能,使得材料泛用性提高,可以用于工程材料[1-2]、助听器外壳[3]、用于疝修补的网[4]、手部假体[5]、医疗方面支架[6-7]、功能性护膝[8]、柔性应变传感器[9]等方面。如今,越来越多的研究人员将目光放在了PLA/TPU材料上,并在此共混基础上通过各种改性手段来调整、拓展其性能以满足更多实际应用需求。

1 PLA和TPU材料简述

1.1 PLA材料

PLA材料具有较好的生物相容性、生物降解性,其可以通过水解或酶促过程分解成天然存在的代谢物,基于PLA的生物聚合物相比于传统的金属或非生物降解聚合物的优点是易于被身体系统自身去除,并在一定时间内保持形状。PLA同时也存在着诸如热稳定性低、高脆性、结晶速率低等缺陷,这严重影响了PLA材料加工手段和应用范围,此外,虽然PLA是一种生物可降解材料,但其本质上降解性能并不十分良好[10],其在土壤中的降解实际需要几十年的时间。……

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