可生物降解塑料用成核剂研究进展.pdf

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1、2016年第4期(总第118期)塑料助剂5可生物降解塑料用成核剂研究进展李向阳李训刚(山西省化工研究所(有限公司)，太原，030021)摘要综述了生物降解塑料用成核剂的类别、国内外研究现状及应用，提出了可生物降解塑料专用成核剂的技术动向和发展趋势。关键词可生物降解成核剂结晶doi：10．3969／j．issn．1672—6294．2016．04．002RecentResearchProgressonNucleatingAgentofBiodegradablePlasticsLiXiangyangLiXungang

2、(ShanxiProvincialInstituteofChemicalIndustry(Co．，Ltd．)，Taiyuan，030021)Abstract：Thenucleatingagentisanimportantcomponentofthebiodegradableplastics．Inthispaper，thetrendsoftechnologyanddevelopmentofthenucleatingagentwereputforwardbyintroducingtheclassifica—tion，

3、CUiTentresearchandapplicationofbiodegradableplastics．Keywords：biodegradable；nucleatingagent；crystalline进入21世纪以来，具有可持续、低碳排量、可脂，其结晶行为和结晶参数直接影响制品的加工降解等特征的生物基和可生物降解塑料的研究和和应用性能。添加成核剂作为一种简单高效的提开发引起了世界范围的广泛关注，相关的限制性高树脂结晶性能的方式被越来越多的学者所接受法规和鼓励性政策层出不穷。和关注。Tsuji_3等人研究发现

4、不同种类成核剂生物基与可生物降解高分子材料主要包含两对聚乳酸结晶效果优劣的排序依次为：poly(D—个概念J：①原材料来源于可持续的生物资源，lacticacid)>talc>fullereneC60>montmorillonite可以或者不可以被微生物分解的高分子；②原材>polysaceharides。其他诸如黏土J、酰胺1J、酰料来源于不可再生的石油资源，但可以被微生物肼、羟基磷灰石、碳纳米管‘。。、肌醇“、多面体齐聚半倍硅氧烷(]、杯芳烃[n]、环糊精Ll引、层降解。其中，来源于生物资源同时又可以被微生物

5、完全降解的塑料是当前最受重视的绿色高分子状膦酸盐¨等成核剂的报道也层出不群，但成熟材料，真正做到了“源于自然、回归自然”。目前高效的成核剂品种鲜有报道。基于此原因，笔者对不同类型的成核剂的研产耗量最大的代表品种之一就是聚乳酸(PEA)。以PLA为代表的可生物降解塑料基本属于究进展予以介绍。热塑性聚酯类高分子材料，具有高强度』、高模1无机材料类成核剂量、可降解等优点，但也存在耐热性、耐水解性、耐无机材料是最常用的一类应用于聚乳酸等可冲击性差等缺点。因此，与可生物降解塑料配套生物降解塑料的成核剂，主要有层状硅酸盐化合

6、的助剂产业逐渐成为重要的伴生产业。其中最主物如滑石粉、高岭土、蒙脱石、云母等；无机盐类化要的一个分支是成核剂。合物如乳酸钙、碳酸钙、硫酸钡等；无机非金属类聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚羟基烷醇氧化物如二氧化硅、二氧化钛等；碳材料如炭黑、酸酯(PHAs)等可生物降解塑料属于半结晶性树碳纳米管、富勒烯等。滑石粉是无机材料类中最常用有效的一种的收稿日期：2016—04—29无机材料类成核剂，许多学者将其作为比较成核6塑料助剂2016年第4期(总第118期)剂效力高低的标准。早在1996年，Kolstadl16

7、]等酸专用酰胺类成核剂主要生产厂商见表1。人就研究了P滑石粉混合体系的结晶行为，研表1酰胺类可生物降解塑料用成核剂的究发现滑石粉能够显著提高纯PLA的结晶速度。国内外主要生产商及牌号2011年DBattegazzore等人研究发现滑石粉在Tab．1Mainproducersandtrademarksofamidesnucleating较低的添加量下可以有效地提高PLA的结晶速forbiodegradableplasticsathomeandabroad度。与此同时，ScottCSchmidt18]等人也研究了厂商

8、牌号传统滑石粉成核剂和右旋PLA对PLA结晶行为山西省化工研究所TMC一328的影响。KellySAndersonll19]等人则比较了各种日产化学Ecopromote系列复杂结构晶体和滑石粉对PLA成核效率的影响，得出了复杂结构晶体较滑石粉对PLA的成核效1993年，铃木和彦等首先公开了乙撑双硬率更高的结论。脂酰胺(EBS)作为PLA成核剂的专利。在此基粘土常被用于提高