微波輻射PEG增塑PLA-OMMT納米復合材料的原位合成研究.pdf

1、近年來，生物可降解聚脂類材料的應用已經(jīng)由醫(yī)學領域擴展到日常生活領域。聚乳酸(PLA)作為一種來源于農(nóng)作物的生物可降解環(huán)保材料，以其優(yōu)異的生物相容性、生物降解性以及加工性，被認為是最具有前途的生物可降解高分子材料之一。本研究針對目前聚乳酸應用過程中存在的主要問題，制備出聚乳酸基納米復合材料并對其結構、性能以及生物降解性等進行了系統(tǒng)研究。
　　以D,L-乳酸為原料，在自制的微波化學反應裝置中，采用微波輻射法制備出高產(chǎn)率丙交酯，將制備的

2、丙交酯在化學反應裝置與有機蒙脫土(OMMT)進行丙交酯原位開環(huán)聚合制備PLA/OMMT納米復合材料，同時加入增塑劑聚乙二醇（PEG）進行增塑改性獲得PLA/OMMT/PEG納米復合材料。本文系統(tǒng)考察了各工序操作條件對制備工藝的影響，優(yōu)化了工藝參數(shù)，包括OMMT的種類，不同OMMT的加入量，催化劑用量，微波幅照功率和時間，增塑劑的加入量等對復合材料力學性能的影響。
　　對PLA、PLA/OMMT和PLA/OMMT/PEG納米復合材料

3、的力學性能測試實驗結果表明，OMMT(1wt.-％)的加入使PLA/OMMT和PLA/OMMT/PEG拉伸強度和斷裂伸長率均得到明顯的改善，擴大了PLA應用范圍。對納米復合材料熱失重測試結果表明,OMMT(1wt.-%)的加入使PLA/OMMT和PLA/OMMT/PEG的Tdc（二分之一熱失重溫度）相對于PLA分別提高了8℃和6.4℃，提高了其熱穩(wěn)定性。XRD、TEM和SEM分析結果表明：OMMT主要以剝離狀態(tài)分散在PLA基體中，形成以

4、剝離型為主、同時存在插層結構的納米復合材料，且OMMT和PEG的加入，使材料拉伸斷面由脆性斷裂向韌性斷裂轉(zhuǎn)變。
　　對PLA、PLA/OMMT和PLA/OMMT/PEG三種聚乳酸材料進行了土壤填埋和酶降解實驗研究。在土壤中微生物和水的作用下，考察了聚乳酸基納米復合材料隨時間的失重率和粘均分子量的變化規(guī)律，采用SEM觀察了其在降解前后的形貌，同時探討了聚乳酸基納米復合材料的生物降解機理。在酶降解實驗中，采用溶菌酶作為聚乳酸基納米復合