聚乳酸pla改性

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1、聚乳酸改性聚乳酸由于自身存在一些缺陷，从而影响了其加工性能和应用，主要缺陷有：自身强度不高、脆性、阻透性差、耐热性差等。具有较高的拉伸强度、压缩模量，但质硬而韧性较差，缺乏柔性和弹性，极易弯曲变形；另外，PLA的化学结构缺乏反应性官能团，也不具有亲水性，降解速度需要控制，因此有必要对PLA进行改性。聚乳酸可与丝素、木质素、淀粉、羟基磷灰石、据羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚氧化乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯、聚乙烯等进行共混，制备各种不同结构和性能的共混体系，满足不同的应用。聚乳酸的改性方法一般分为化学改性和物理改性。化学改性主要是通过接枝交联等途径

2、引入各种类型的功能化侧基（如羧基、氨基、羟基等）改变PLA主链的化学结构或表面结构，从而改善其脆性、疏水性及降解速度等性能；物理改性主要是通过添加增塑剂、纳米材料等改变PLA的机械、光学、热学等性能。一、化学改性⑴表面改性PLA表面改性原理是，利用改性剂改善其表面组织与性能，从而提高与其他材料之间的粘附性。通过表面改性，赋予了PLA衍生物良好的生物相容性，使其应用更为广泛。Li等用淀粉（starch）对PLLA进行表面改性，获得了中等阻抗性的St-g-PLLA，将St-g-PLLA与PLLA共混得到的材料的机械性能明显优于PLLA/starch共混物。Aipi

3、ngZhu等通过壳聚糖上的自由氨基与4-叠氮苯甲酸上的羧基进行反应，将4-叠氮苯甲酸固定在壳聚糖上。利用4-叠氮苯甲酸的光敏性，采用咋外光照射涂抹在PLA薄膜表面的壳聚糖，叠氮基团光解，从而将PLA和壳聚糖共价连接起来。改性后壳聚糖上的羟基和氨基又可以引入其他的官能团，从而可以对PLA进行进一步的改性。⑵共聚改性由于内酯开环均聚物如PLA、聚己内酯等均为疏水性物质，且降解周期也难于控制，常需与其他单体共聚来改变材料的亲水疏水性、结晶性等，根据共聚物的分子量及共聚单体种类及配比等加以控制聚合物的降解速度。通过共聚改性，在PLA大分子链中引入特殊功能的基团，使其兼

4、备各种基团优势，赋予材料特殊性质。因此具有不同组成和特定结构的PLA共聚物的合成越来越受到重视。人们将乳酸与其他单体或低分子量聚合物共聚改性，以调节共聚物的分子量、共聚物单体数目和种类来控制降解速度并改善材料机械性能、结晶度、亲水性等。常用的改性材料有亲水性好的聚乙二醇（PEG）、聚乙醇酸（PGA）及聚ε-己内酯（PCL）等。⑴线性结构的聚乳酸共聚物①聚酯-聚酯共聚物聚酯-聚酯共聚物是目前聚乳酸共聚物中最多的一种，人们将多种酯类和丙交酯共聚制得了不同用途的产物，其中涉及的机理主要是将共聚物单体制成环状化合物再开环聚合生成不同单体间的交替共聚物。Miller等研

5、究发现，用乙醇酸生成乙交酯（PGA）再和乳酸开环聚合能使降解速率比均聚物提高10倍以上，并且可以通过改变组分的配比来调节共聚物的降解速度。张艳红等采用低聚D,L-丙交酯与聚己内酯（PCL）低聚物在2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）作用下进行扩链反应，形成了具有一定强度和韧性的弹性体。沈正荣等合成了D-L-3-甲基-乙交酯，并用辛酸亚锡为催化剂进行开环聚合，生成了PLA和PGA的交替共聚物，改共聚物结构规整，组成固定，改善了PGA均聚物不溶于一般有机溶剂的缺点。②聚醚-聚酯共聚物聚醚-聚酯共聚物也是比较常见的聚乳酸共聚物。由于聚乳酸是疏水性材料，而且不够柔软，缺乏

6、弹性。因此人们将可水溶性的醚段和聚乳酸结合在一起生成了聚醚-聚酯共聚物，克服了这一缺点。文献报道中，通常将作为硬段的聚乳酸和作为软段的乙二醇或丙三醇结合在一起。邓先模等分别用氧化亚锡、烷基铝复合催化剂、大分子引发剂制得了聚乙二醇与己内酯或LA嵌段或多嵌段共聚物，并发现可以通过调节疏水和亲水链段的组成来控制降解速度、亲疏水性及相对分子量等。将PEG引入到PLA链得到聚乳酸-聚乙二醇共聚物，主要是通过丙交酯与环氧乙烷或PEG开环共聚合的二步法合成。③其他除了生成聚酯-聚酯和聚酯-聚醚共聚物外，聚乳酸还可与酸酐、葡萄糖、淀粉等共聚。⑴聚乳酸接枝共聚物淀粉和淀粉衍生物

7、的脂肪族聚酯接枝共聚物是一类完全生物降解的高分子材料，对于这类聚合物材料的合成、性质和应用进行研究对于解决废弃塑料对自然环境的污染具有重要的现实意义。由英才等以淀粉为接枝骨架，DL-丙交酯为接枝单体，在无水LiCl存在下，合成了淀粉/DL丙交酯接枝共聚物。降解实验表明改接枝共聚物能够被酸碱及微生物完全降解，防水实验表明改接枝共聚物具有优良的防水性能。一般为了改善聚乳酸的亲水性，常用亲水性的低聚物PEG或单体、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、氨基酸和多糖类等于聚乳酸共聚。⑵含有部分交联结构的聚乳酸以多官能团为引发剂或起始剂，可以制备多臂和星形共聚物，常用的交联剂是

8、多官能度的酸酐或异氰酸酯。Tevssi