
聚乳酸(PLA)是一种源自可再生植物资源的新兴生物降解材料,如玉米和木薯等。它是由这些植物中提取的淀粉原料制成,经过糖化转化为葡萄糖,再经过发酵得到高纯度的乳酸,最终通过化学合成方法制成聚乳酸。
PLA具有良好的生物降解性,能够在自然环境中被微生物分解,是一种公认的环境友好材料。它的耐热性相对较差,限制了其在高温环境下的应用。对PLA的耐热改性研究显得尤为重要。
本文概括了近期关于PLA耐热改性的研究动态,包括化学共聚、交联反应、共混技术、立构晶的形成以及与高耐热性聚合物的混合等方法。
1. 化学共聚和交联反应:这些方法通过改变PLA的分子结构,提高其熔体强度和结晶能力,从而提高其耐热性。但这样的改变可能会影响到PLA的降解性能。
2. 共混技术:这是一种常见的改善PLA耐热性的方法。通过添加成核剂、无机粒子以及制备立构晶等手段,可以缩短结晶时间,提高结晶度,从而改善PLA的耐热性。尤其是无机粒子,因其具有较高的刚性和耐热性,与PLA混合后能在一定程度上提高其耐热性。
3. 与高耐热性聚合物共混:向PLA中加入如尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)等具有高玻璃化转变温度或高结晶度的聚合物,确实可以提高其耐热性。但这也可能会导致PLA的力学性能下降,同时可能影响到其可降解性。
4. 外场作用:包括热处理和拉伸等手段,可以通过提高PLA的结晶度和结晶能力,进而改善其耐热性。
尽管有多种方法可以尝试提高PLA的耐热性,但目前仍然面临一些挑战,如成本较高、可能影响到材料的加工性能和降解性能等。目前的研究重点在于找到一种既能提高PLA耐热性,又不会影响其加工性能和降解性能的方法。
随着聚乳酸的工业化生产不断进步,我们期待未来能有更多的创新方法来解决PLA耐热性差的问题,推动其在更多领域的应用。完全可降解、高性能的聚乳酸材料将具有广阔的应用前景,为环境保护和可持续发展做出重要贡献。
