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Polymer Reviews: 可再生高分子对聚乳酸增韧改性研究进展

   聚乳酸作为最具发展潜力的生物基与生物降解高分子材料,具有优异的生物相容性、生物降解性、可加工性以及高的力学强度等优点,但其韧性极差,断裂伸长率与冲击强度低,严重制约了聚乳酸的产业化应用进程。因此,聚乳酸增韧改性成为生物基高分子材料领域的重要研究课题,受到国内外研究者的广泛关注。

   与其他石油基脆性聚合物相同,引入弹性体共混是增韧聚乳酸的常用方法。而早期研究,大都将石油基、难降解的弹性体作为聚乳酸的增韧相,这会降低材料的生物质含量与生物降解性,不符合环境友好高分子材料可持续发展的内涵要求。利用可再生高分子增韧聚乳酸则不会降低材料的生物质含量,受到了广泛重视,并取得了重要进展。

   课题组长期从事聚乳酸的增韧改性研究,利用原位反应加工技术率先较交联聚氨酯弹性体引入聚乳酸基体,通过对交联聚氨酯的分子结构与聚乳酸/交联聚氨酯界面性质与相态结构调控,实现了聚乳酸的超韧(Super-tough)改性(Polym. Chem., 2014, 5, 2530-2539;RSC Adv., 2014, 4,12857-12866)。鉴于上述交联聚氨酯的难降解与不可再生性,该课题组利用动态硫化技术,将生物基且可生物降解的交联聚酯弹性体引入聚乳酸基体中,成功制备了全生物基超韧聚乳酸材料(Biomacromolecules, 2014, 15, 4260-4271)。利用动态硫化技术,将蓖麻油基聚氨酯引入聚乳酸基体中,制备了高韧性材料,仅仅引入5wt%该植物油聚氨酯,即可将聚乳酸的断裂伸长率提升到300%以上(RSC Adv.,2016, 6, 79542-79553);课题组此前还撰文综述聚乳酸共混物的增容策略,发表在RSC Advances (2015,5,32546-32565)杂志上。

   课题组最近在国际著名刊物Polymer Reviews上撰文综述了可再生高分子增韧聚乳酸的研究进展,全面地介绍了生物基高分子增韧聚乳酸的制备技术、增容策略、增韧效率与增韧机理等,并对聚乳酸增韧改性的未来研究工作进行了展望。


全文链接:http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15583724.2017.1287726