聚乳酸的改性及其在聚乳酸淀粉共混物中的应用

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1、摘要摘要采用熔融接枝法制备聚乳酸(PLA)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝共聚物(PLA—g．GMA)，1H-NMR分析结果表明GMA连接到PLA大分子链上，接枝率达到0．73％；将其作为聚乳酸／淀粉(PLA／Starch)共混体系的相容剂，利用拉伸强度测试、DSC、SEM等表征手段对PLA／Starch进行表征。结果表明，接枝物PLA．g．GMA的加入明显改善PLA／Starch共混体系的相容性，淀粉颗粒尺寸从2-6岬减小到0．5肛m，且均匀分散在PLA基体中。共混物的拉伸强度和耐水性得到显著改善。采用溶液接枝法制备聚乳酸与衣康酸(ITA)的接枝共聚物(PLA-g．ITA)，其结构得

2、到FTIR验证，接枝率可达6．74％；考察共聚反应时间、引发剂和ITA用量对接枝率的影响。将PLA．g．ITA用于增容PLA／Starch共混物，以SEM，万能试验机，接触角仪研究PLA．g．ITA对PLA／Starch共混体系性能的影响，结果表明，PLA—g—ITA可有效地改善共混物的界面粘结力，力学性能和疏水性能。采用直接熔融封端聚合法合成双端羟基乳酸低聚物(HO．PLA．OH)，测定产物的FTIR、粘度和酸值；将其与淀粉直接共混，并加入扩链剂2，4．甲苯二异氰酸酯(TDI)使乳酸低聚物进行原位扩链反应，生成高分子量聚乳酸，得到淀粉／聚乳酸共混物材料；用FTIR、DSC、拉伸强度、接触

3、角等对共混物进行表征，结果表明共混物中淀粉与聚乳酸之间具有良好的界面粘结力，共混物的力学性能和耐水性明显提高。关键词：聚乳酸；淀粉：接枝共聚物；聚乳酸／淀粉共混物；相容性；扩链：改性^，．jAbstractThegraftcopolymersofglycidylmethacrylate(GMA)ontopolylacticacid(PLA)werepreparedbythemeltinggrafting．TheformationofthegraftedPLAwasconfinnedby1H-NMRmeasurememresultinginagraftmgyieldupto0．73％．PLA

4、-g-GMAwasusedasacompatibilizerofPLA／Starchblendsandtheinfluencesofthecompatibilizerontheblendswereinvestigatedusinguniversaltestingmachine，DSCandSEM．TheimprovedcompatibilityofPLAandstarchwasfoundduetotheadditionofthePLA·-g·-GMA,inwhichthestarchparticledispersedinPLAmatrixevenlywithasizeofstarchpar

5、ticledecreasedfrom2-6阻toO．51ma．Also，themechanicalpropertiesandthewaterresistanceofthePLA／starchblendswereenhancedsignificantly．Thegraftcopolymerizationofitaconicacid(ITA)ontoPLAwasundertakenbythesolutiongraftingmethod．TheformationofthegraftedPLAwasconfirmedbyFTIR．resultinginagaffingyieldupto6．74％．

6、Theinfluencesofthereactiontime，initiatorandITAcontentsonthegraftingratiowerestudied．PLA—g-tTAWasappliedtoPLA／StarchblendsaSacompatibilizerandtheeffectofthecompatibilizerontheblendswasstudiedusingSEM，universaltestingmachineandcontactanglemeasurement．TheresultsshowthatPLA-·g·-ITAimprovedtheinterfaci

7、aladhesion,mechanicalpropertiesandhydrophobicoftheblendeffectively．Hydroxyl-·terminatedpolylacticacidoligomers(HO·-PLA·-OH)werepreparedbydirectmeltpolymerization．TheHO—PLA—OHwascharacterizedbY1H-NMR，viscosityanda