可生物降解聚乳酸基納米復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、可生物降解高分子材料的研究開(kāi)發(fā)是解決石油基塑料對(duì)環(huán)境“白色污染”的有效方法之一。其中，聚乳酸以其優(yōu)良的生物降解性能，可加工性等優(yōu)點(diǎn)已成為可生物降解高分子材料的主流產(chǎn)品。本研究針對(duì)目前聚乳酸應(yīng)用過(guò)程中存在的主要問(wèn)題：韌性差(屬于脆性形變)，強(qiáng)韌性不平衡，高分子量聚乳酸不易降解等缺點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行改性研究，制備出強(qiáng)度韌性平衡，力學(xué)性能達(dá)到使用要求的，可生物降解性聚乳酸基納米復(fù)合材料，并對(duì)該復(fù)合材料中各組分對(duì)其力學(xué)性能，結(jié)構(gòu)以及生物降解性的影響進(jìn)

2、行了系統(tǒng)研究。
　　本實(shí)驗(yàn)在單螺桿擠出機(jī)上熔融插層制備了聚乳酸/有機(jī)蒙脫土(PLA/OMMT)納米復(fù)合材料，并利用稀土氧化物(La2O3)表面處理有機(jī)蒙脫土得到La-OMMT，提高了蒙脫土與聚乳酸基體的相容性和界面粘結(jié)性，制備出了PLA/La-OMMT納米復(fù)合材料，然后加入增塑劑進(jìn)行增塑改性聚乳酸。同時(shí)探討了有機(jī)蒙脫土(OMMT)加入量，不同OMMT的種類，La2O3和OMMT的質(zhì)量比，稀土表面處理有機(jī)蒙脫土(La-OMMT)的加

3、入量，增塑劑的加入量，不同增塑劑的種類對(duì)聚乳酸基納米復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了有機(jī)蒙脫土的種類，增塑劑的種類以及它們的最佳添加量。
　　通過(guò)SEM，XRD以及TEM分析了聚乳酸基納米復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)，為材料性能的的研究結(jié)果提供最直接的解釋，探討了聚乳酸基納米復(fù)合材料的增強(qiáng)增韌機(jī)理。結(jié)果表明，以剝離狀態(tài)存在的La-OMMT主要起到了增強(qiáng)作用，而加入的聚乙二醇(PEG)起到了增韌作用，強(qiáng)韌結(jié)合使聚乳酸基納米復(fù)合材料的應(yīng)用

4、范圍擴(kuò)大。
　　對(duì)本文已制備好的，具有優(yōu)良力學(xué)性能的聚乳酸基納米復(fù)合材料進(jìn)行了生物降解行為及降解機(jī)理的研究。分別在活性污泥和土壤培養(yǎng)液的微生物降解作用下，考察了聚乳酸基納米復(fù)合材料隨時(shí)間的失重率，粘均分子量的變化規(guī)律，觀察了聚乳酸基納米復(fù)合材料在降解前后的形貌，同時(shí)探討了聚乳酸基納米復(fù)合材料的生物降解機(jī)理，研究了聚乳酸基納米復(fù)合材料中納米La-OMMT粒子和親水性PEG的對(duì)材料降解行為的影響，發(fā)現(xiàn)這兩種組分的加入加快了聚乳酸基納米