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课题组油脂高分子增韧聚乳酸工作在Applied Surface Science上发表论文
来源:汪钟凯教授个人网站 发布日期:2019-11-29

    课题组近期在油脂弹性体增韧聚乳酸领域取得进展,在Applied Surface Science期刊上发表论文“Hydrogen bonding assisted toughness enhancement of poly(lactide) blended with a bio-based polyamide elastomer of extremely low amounts”,章亚琼老师是文章第一作者。聚乳酸(PLA)具有较好的可加工性、生物可降解性和环境友好性等优点,因而被认为是一种能有效减少地球上废物污染的高分子材料。但是PLA也并非完美,它存在拉伸断裂伸长率低、抗冲击强度低、热变形温度低、结晶速度慢等缺点,这些缺点极大地限制了PLA代替传统塑料的脚步。因此对PLA材料的改性一直是高分子材料界的重要研究课题之一。本研究中制备一种油脂基聚酰胺弹性体(PUDA-co-BUDA),采用该弹性体与聚乳酸(PLA)共混来提高聚乳酸的韧性,获得高性能全生物基聚乳酸材料。实验结果发现加入1% PUDA-co-BUDA弹性体后,PLA共混材料的拉伸断裂伸长率可以达到195%,是纯PLA的拉伸断裂伸长率的23倍。加入1%-5%的PUDA-co-BUDA弹性体后,材料的拉伸韧性得到较大的提高,而且仍能保持较好的透明度,材料的杨氏模量和屈服强度仍能保持1.0 GPa 和50 MPa以上。少量PUDA-co-BUDA弹性体能起到这么好的效果的原因是PUDA-co-BUDA与PLA间可以形成氢键,氢键作用使PUDA-co-BUDA弹性体在PLA基体中形成小于2 mm的微米尺寸结构,从而提高PLA的拉伸性能。该研究利用氢键作用提高弹性体的在PLA基体中的分散性,有利于提高聚乳酸材料在医疗、包装等方面应用前景。

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