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高韧性高强度全生物降解聚乳酸

时间:2019/1/9 9:49:48   作者:未知   来源:实验室宣传部   浏览:9   评论:0

 

聚乳酸( polylactic acid, PLA )是一种可完全生物降解的脂肪族聚酯,玻璃化转变温度 T g 60 ,结晶温度 T c 125 熔点 T m 170 ,抗拉强度约70 MPa,具有与通用塑料(如聚烯烃)甚至部分工程塑料相似的性能,在体内和体外环境中都有很安全的降解性。其合成原料乳酸可由可再生资源如淀粉等通过微生物发酵合成,而不依赖于日益减少的石油等化石资源。在众多可完全生物降解的塑料中,聚乳酸被认为是最具发展前景的生物降解材料之一,目前已被广泛应用于生物医用材料、一次性可降解材料、包装材料以及纺织品等领域。但PLA自身的韧性差的缺点极大地限制了其进一步的应用。因此,PLA的增韧改性研究一直是工业和学术界的重要课题。目前,共混增韧改性,尤其是橡胶/弹性体增韧技术,是实现PLA高韧性最简单、有效的方法。然而,在大多数情况下,橡胶/弹性体的引入使PLA具备高韧性的同时,不可避免地要损伤其本身的可生物降解性、良好的热塑加工性以及优异的力学强度。

基于以上问题,我室设计制备了一系列基于生物基原料并可完全生物降解的增韧剂材料,将其与PLA熔融共混,从而在实现PLA韧性大幅提升的同时,还有效保留了材料优异的可生物降解性、热塑加工性以及力学强度。增韧剂合成及添加方法简单高效,不改变PLA生产和加工工艺,具有很高的应用前景。

本技术成功地解决了PLA韧性差,常规增韧改性破坏材料生物降解性和加工性能等关键问题,形成了完整的知识产权保护体系,生产工艺简单,可通过注塑、吹塑、挤出、纺丝等各种常规的加工工艺生产出综合性能优异的PLA制品。该项技术不仅在国际上处于领先水平,而且生产成本低,生产过程对环境友好,安评及环评的门槛/风险低。

团队负责人:王玉忠院士

有无专利:有(8项)

成果权属:独自/授权

合作方式:合作开发

成熟度:研制

 

 

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