分子筛改性可降解材料聚乳酸的研究.pdf

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1、化学X-程师ChemicalEngineer2010年第5期文章编号：1002—1124(2010)05—0014—03科研与分子筛改性可降解材料开发聚乳酸的研究高姣，郭晔，徐建荣，马昊天，胡薇，张秀成(东北林业大学理学院，黑龙江哈尔滨150040)摘要：将吸附有聚乳酸齐聚物的分子筛同工业级聚乳酸在双螺杆挤出机中造粒，制备了分子筛改性聚乳酸材料。研究了分子筛对聚乳酸力学性能的影响，添加量在7％～9％左右时可以起到最好的增强效果；复合材料可以在土壤中自然降解，增加分子筛添加量可以加快复合材料的降解。关键词

2、：聚乳酸；分子筛；降解中图分类号：0623．61文献标识码：AStudyofdegradablepoly(1acticacid)modifiedbymolecularsieves‘GAOJiao，GUOYe，XUJian—rong，MAHao—tian，HUWei，ZHANGXiu—cheng(CollegeofScience，NortheastForestryUniversity，Harbin150040，China)Abstract：Themolecularsievesabsorbingpolyla

3、cticacid(PLA)oligomerandindustrialPLAweremixedinthetwin-screw，andobtainedthePLAgranulationmodifiedbymolecularsieves．TheinfluenceofmolecularsievesonthemechanicalpropertiesofPLAwasstudied，andtheresuhsindicatedthatthebestreinforcedeffectoccuredwhentheconten

4、tswerefrom7％to9％．Theproductcoulddegradeinthesoil．andincreasingtheamountofmolecularsieveswouldaddedtoacceleratethedegradationofcompositematerials．Keywords：polylacticacid；molecularsieves；degrade通用塑料如聚乙烯、聚丙烯等不降解不易回收，焚烧或填埋等处理方式都会对环境造成巨大污染，1实验部分因此，人们对完全降解材料的开

5、发和应用给予越来1．1原材料及主要仪器设备越多的关注⋯。聚乳酸是降解塑料家族中比较成熟的一种产品，美国NatureWorks公司建成了以淀粉聚乳酸Revode201(注塑级浙江海正生物材为原料的l4万t·a一的生产装置，国内浙江海正生料股份有限公司)；分子筛(5A、13X、碳分子筛)(工物材料股份有限公司也达到了5000t·a的生产能业级大连海鑫化工有限公司)；聚乳酸齐聚物(自力，使用其生产的餐具、容器、文具等制品都已经实制)；四氢呋喃(C．P．北京北京益利精细化学品有限公司)。现了商品化。分子筛具有由

6、硅酸盐或硅铝酸盐通过氧桥键RT一08高速粉碎机(北京鑫环亚科技有限公司)；相连而成的晶体结构，该结构的缺陷是密度较低，DZX一3真空干燥箱(上海福玛实验设备有限公司)；分子选择性好，能够与进入其孔道的高分子材料结SHJ一20双螺杆挤出造粒机(南京杰亚挤出装备有限公构单元产生很强的机械锁扣作用，提高材料的力学司)；注塑机(哈尔滨特种塑料制品有限公司)；平板硫性能，可以用来制备增强增韧的多孔材料【1I。化机(哈尔滨特种塑料制品有限公司)；RGM—X020万能试验机(深圳市瑞格尔仪器有限公司)。1．2改性粒料

7、的制备将分子筛放入高速粉碎机粉碎5min，得到的粉末放人真空干燥箱中200~C下真空干燥6h以除去收稿日期：2010—03—1l分子筛空隙中吸附的水分，冷却到室温后取出，立即基金项目：东北林业大学国家级本科生创新性实验项目(No．2008035)放人自制聚乳酸齐聚物饱和四氢呋喃溶液中，吸附作者简介：高姣(1986一)，女，本科。24h后抽滤，得到的产物在6O℃下真空干燥。将改导师简介：张秀成(1965一)，男，教授，硕士生导师，长期从事高分子材料改性应用研究。性分子筛同聚乳酸Revode201按一定比例

8、混合均2010年第5期高姣等：分子筛改性可降解材料聚乳酸的研究匀，用喂料器加入到双螺杆挤出机中造粒得到分子犍钾∞酸齐聚物分子大小较为吻合，聚乳酸齐聚物能够通筛改性聚乳酸粒料。过分子筛表面的孑L隙，同分子筛形成互穿结构，具1．3性能测试有更强的机械锁扣作用；而碳分子筛与5A分子筛1．3．1力学性能称取一定量的分子筛改性聚乳的表层孔径只能通过部分聚合度更小的聚乳酸分酸粒料放人注塑机中，在180~C和16MPa压力条件子，所以其改性材料的拉伸强度