聚乳酸POSS纳米复合材料的研究进展.pdf

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1、··2耄篙期ENG工INEER程INGP塑LAST料ICSA应PPLIC用ATIONVoM1．4a1y．N20O1．53doi：lO．3969／j．issn．1001-3539．2013．05．024聚乳酸／PoSS纳米复合材料的研究进展孙洁，赵强强，王成群，蔡再生(东华大学化学化工与生物工程学院，上海201620)摘要：综述了近年来聚乳酸／多面低聚倍半硅氧烷(POSS)纳米复合材料的性能、制备方法等研究进展，展望了聚乳酸／POSS纳米复合材料的发展方向，指出优化合成工艺、降低成本是新型功能化聚乳酸／POSS纳

2、米复合材料未来研究应用的关键。关键词：多面低聚倍半硅氧烷；聚乳酸；纳米复合材料中图分类号：TQ323．41文献标识码：A文章编号：1001．3539(2013)05．0112—05ResearchProgressinPLA／POSSNanocompositesSunJie，ZhaoQiangqiang，WangChengqun，CaiZaisheng(CollegeofChemistry，ChemicalEngineeringandBiotechonoly，DonghuaUniversity，Shanghai2

3、01620，China)Abstract：Recentinvestigationsonpreparation，propertiesofpolylacticacid(PLA)／polyhedraloligomericsilsesquioxane(POSS)nanocompositeswerereviewed．Thedeveloping~endsofPLA／POSSnanocompositeswereforecasted．Thekeystofurtherextendtheapplicationofnewfuncti

4、onalPLA／POSSnanocompositesaretooptimizethesynthesisprocessandreducethecost．Keywords：polyhedraloligomericsilsesquioxane；polylactide；nanocomposites聚乳酸(PLA)虽具有良好的生物相容性、透明，可生物量分数为3％时，它以1—5m粒径尺寸分散，含量增加降解等优点，但存在韧性、耐热性、热加工性差等不足，因而发生团聚现象。POSS与PEG／PLA界面相容性优于PLA。对PLA进

5、行无机纳米粒子复合改性以提高其使用性能一直R．Wang等将八乙烯基POSS(vPOSS)和环氧化环己是研究热点。POSS是具有分子内杂化结构的硅烷化合物，基．POSS(ePOSS)分别用熔融共混法和溶液．熔融两步共混结构简式为RSiO，其中R基团既可以为环己基、环戊基、法添加到PLA／聚(己二酸．丁二酸)丁二醇共聚酯(PBSA)异丁基、苯基等惰性基团，又可以是羟基、氨基、烯基、丙烯酯共混物中。当vPOSS用量为2份时，它以规则结晶形态分布；类等活性基团，三维尺寸皆为1～3nnl，是最小的硅颗粒，具当vPOSS用

6、量增加到5份时，聚集成为0．2—3m大小的有纳米尺寸效应、结构可设计性和溶解性良好等特点1。将颗粒。与vPOSS相比，ePOSS具有更好的分散性，添加相分散性好、热稳定性优异、不含金属元素、具有活性基团的多同量时，基体中的ePOSS尺寸明显小于vPOSS。左旋PLA面低聚倍半硅氧烷(POSS)引入到PLA中，会显著提高PLA(PLLA)／八甲基-POSS【4】和PLA／环氧基．POSSfEvOs)的力学性能、热性能、介电性能等。笔者综述近年来POSS等纳米复合材料也通过熔融共混法被制备出，其中八甲改性PLA的方

7、法及PLA／P0sS纳米复合材料的研究进展，基．POSS的分散相尺寸约200～400nrn。展望了PLA／POss纳米复合材料的发展方向。张晓静等采用溶液共混法制备出PLLA／笼形氨丙1制备PLA／PoSS的方法基聚倍半硅氧烷(OAPS)和PLLA／笼形氯化氨丙基聚倍半目前制备PLA／POSS的途径分两种：一是POSS直接硅氧烷(OCAPS)两种杂化材料，PLLA的羰基与POSS的与PLA进行物理共混；二是丙交酯或乳酸单体与POSS结氨基之间形成氢键，使其分散性能良好。YuJing等采用构中所含可反应性官能团进

8、行化学共聚。超声辅助方法将八乙烯基．POSS与PLLA进行溶液挥发，1．1物理共混法成功制得PLLA／八乙烯基．POSS纳米复合材料，低含量物理共混法是获取综合性能优异PLA材料的重要途纳米粒子的分散尺寸范围在100200nlTl之间。将八异径之一，它分为熔融共混法和溶液共混法，后者又分为溶液丁基．POSS分别用溶液挥发法和溶液沉淀法㈣分散在挥发法和溶液沉淀法。D．Turan等利用熔融