聚乳酸化学改性
完全生物降解材料聚乳酸的改性及应用
完全生物降解材料聚乳酸的改性及应用1、聚乳酸聚乳酸(PLA)是一种具有优良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。
PLA这种线型热塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麦、木薯等一些植物中提取的淀粉为最初原料,经过酶分解得到葡萄糖,再经过乳酸菌发酵后变成乳酸,然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸。
聚乳酸制品废弃后在土壤或水中,30天内会在微生物、水、酸和碱的作用下彻底分解成CO2和H2O,随后在太阳光合作用下,又成为淀粉的起始原料,不会对环境产生污染,因而是一种完全自然循环型的可生物降解材料。
1.1聚乳酸的制备目前聚乳酸的生产和制备主要有两条路线:(1)间接法即丙交酯开环聚合法(ROP法);(2)直接聚合法(PC法)。
两类方法皆以乳酸为原料。
丙交酯开环聚合法是先将乳酸缩聚为低聚物,低聚物在高温、高真空等条件下发生分子内酯交换反应,解聚为乳酸的环状二聚体2丙交酯,丙交酯再开环聚合得到聚乳酸,此方法中要求高纯度的丙交酯。
直接法使用高效脱水剂使乳酸或其低聚物分子间脱水,以本体或溶液聚合的方式制备聚乳酸。
1.2聚乳酸的基本性质由于乳酸具有旋光性,因此对应的聚乳酸有三种:PDLA、PLLA、PDLLA(消旋)。
常用易得的是PDLLA和PLLA,分别由乳酸或丙交酯的消旋体、左旋体制得。
聚乳酸(PLA)是一种真正的生物塑料,其无毒、无刺激性,具有良好的生物相容性,可生物分解吸收,强度高,不污染环境,可塑性好,易于加工成型。
由于聚乳酸优良的生物相容性,其降解产物能参与人体代谢,已被美国食品医药局(FDA)批准,可用作医用手术缝合线、注射用胶囊、微球及埋植剂等。
同时聚乳酸存在的缺点是:(1)聚乳酸中有大量的酯键,亲水性差,降低了它与其它物质的生物相容性;(2)聚合所得产物的相对分子量分布过宽,聚乳酸本身为线型聚合物,这都使聚乳酸材料的强度往往不能满足要求,脆性高,热变形温度低(0146MPa负荷下为54℃),抗冲击性差;(3)降解周期难以控制;(4)价格太贵,乳酸价格以及聚合工艺决定了PLA的成本较高。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸是一种新型的环保塑料,具有较好的力学性能、适度的耐热性、高抗冲击性和柔韧性,对包装行业具有较高的价值。
本文通过实验研究,研究了聚乳酸的改性、表征及在包装领域的应用。
1、聚乳酸的改性聚乳酸原料通常是由植物油或动物油经水解、酸催化及结晶加工制得,目前被广泛应用在纤维、表面涂层及塑料制品等领域。
为了改变聚乳酸的结构和性能,在很多应用过程中将聚乳酸进行改性处理,可以改变聚乳酸的性能,使其更加适用于某些特定应用。
聚乳酸改性处理的常用方法有空气乳化法和溶剂液化法。
空气乳化法可以有效地改变聚乳酸分子链构造,从而改变聚乳酸的物理性质;溶剂液化法则可以对分子结构进行改变,使聚乳酸具有更高的抗氧性。
2、聚乳酸的表征聚乳酸的表征包括理化性质表征和不同基态表征。
理化表征采用液相热重分析(LCR-GPC)法,可以计算出聚乳酸的分子量、分子量分布及其分子结构。
不同基态表征包括X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外光可见分光光度计(UV-Vis)等,可以准确地检测出聚乳酸的结构变化。
3、聚乳酸在包装领域的应用聚乳酸可以用作包装材料,在包装行业有着重要的应用。
聚乳酸的改性可以提高其力学性能、耐热性和抗冲击性,使其应用在包装行业,特别是食品包装具有重要的意义。
此外,聚乳酸还具有良好的附着性和抗疲劳属性,可以有效地抵御温度变化和湿度变化,保护产品不受污染。
因此,聚乳酸在包装领域有着广泛的应用前景。
总之,聚乳酸在包装领域有着重要的应用,本文通过改性、表征研究去深入研究,分析了聚乳酸在包装领域的应用,发现聚乳酸具有良好的力学性能、耐热性、抗冲击性和抗疲劳性,可以更好地用作包装材料,为塑料包装领域的发展提供新的思路和方向。
生物可降解材料聚乳酸的制备改性及应用
生物可降解材料聚乳酸的制备改性及应用摘要:聚乳酸(PLA)是人工合成的可生物降解的的热塑性脂肪族聚酯,其具有良好的机械性能、热塑性、生物相容性和生物降解性等,广泛应用于可控释材料、生物医用材料、组织工程材料、合成纤维等领域.本文主要介绍了聚乳酸的合成、改性及其在各个领域的应用。
关键词:聚乳酸;生物降解;合成;应用随着大量高分子材料在各个领域的应用,废弃高分子材料对环境的污染有着日益加剧的趋势.处理高分子材料的一些老套方法如焚烧、掩埋、熔融共混挤出法、回收利用等都存在缺陷并有一定的局限性,给环境带来严重的负荷,因此开发环境可接受的降解性高分子材料是解决环境污染的重要途径。
而乳酸主要来源于自然界十分丰富的可再生植物资源如玉米淀粉、甜菜糖等的发酵。
聚乳酸(polylactide简称PLA)在自然环境中可被水解或微生物降解为无公害的最终产物CO2和H2O,对其进行堆肥或焚烧处理也不会带来新的环境污染[1]。
此外聚乳酸及其共聚物是一种具有优良的生物相容性的合成高分子材料.它具有无毒、无刺激性、强度高、可塑性强、易加工成型等特点,因而被认为是最有前途的生物可降解高分子材料[2]。
利用其可降解性,也可用作生物医用材料如组织支架、外科手术缝合线、专业包装、外科固定等。
1 生物降解机理[3,4]生物降解是指高分子材料通过溶剂化作用、简单水解或酶反应,以及其他有机体转化为相对简单的中间产物或小分子的过程。
高分子材料的生物降解过程可分为4个阶段:水合作用、强度损失、物质整体化丧失和质量损失。
微生物首先向体外分泌水解酶,与可生物降解材料表面结合,通过水解切断这些材料表面的高分子链,生成低相对分子质量的化合物(有机酸、糖等),然后,降解的生成物被微生物摄入体内,合成为微生物体物或转化为微生物活动能量,在耗氧条件下转化为CO2,完成生物降解的全过程。
材料的结构是决定其是否可生物降解的根本因素.合成高分子多为憎水性的,一般不能生物降解,只有能保持一定湿度的材料才有可能生物降解。
生物降解聚乳酸改性及应用
生物降解聚乳酸改性及应用摘要:综述近几年来聚生物降解聚乳酸主要的改性方法以及聚乳酸目前的应用领域。
关键词:聚乳酸改性方法应用Abstract: To review the recent years poly biodegradable polylactic acid main modification methods and application field of polylactic acid at present. Keywords: polylactide modification methods of application一、前言聚乳酸(PLA)是乳酸的一种重要的衍生物,其无毒、无刺激性, 强度高,不污染环境,可塑性好有良好的生物相容性和生物可降解性,在生物体内可逐渐降解为CO2和水,对人体无毒、无积累,被认为是21 世纪最有前途的可生物降解的功能材料。
同时聚乳酸存在的缺点是:①聚乳酸中有大量的酯键,亲水性差,降低了它与其它物质的生物相容性; ②聚合所得产物的相对分子量分布过宽,聚乳酸本身为线型聚合物,这都使聚乳酸材料的强度往往不能满足要求,脆性高,热变形温度低(0146MPa 负荷下为54 ℃) ,抗冲击性差; ③降解周期难以控制; ④价格太贵,。
改性能提高材料力学性能,降低成本,改善降解性能的有效途径[1]。
1、聚乳酸化学合成机理合成聚乳酸的单体主要有乳酸和它的环状二聚体丙交酯,根据光学活性不同可分为下列几种:从旋光性角度将丙交酯分成4 种异构体。
即:L,L-丙交酯,D,D-丙交酯,内消旋D,L-丙交酯和外消旋D,L-丙交酯。
内消旋丙交酯聚合得到的聚合物其降解性能和物理性能与外消旋丙交聚合得到的聚合物的性质有所不同。
丙交酯法给聚乳酸高聚体的研发和应用提供了一种潜在的可能性!即可根据最终产品的性能要求裁剪设计高聚物的分子结构。
从而可赋予产品许多特殊的使用性能,如结晶度、熔点和机械强度等差异[2]。
聚乳酸合成和改性
n H0一 CH— C00H C l H 3
H - E 0 一c H —c 0 于 0 H +( n一 1 ) H 2 0
由于反应 中存 在 着 游 离 乳 酸 、 水、 聚 合 物 之 间
收 稿 日期 : 2 0 1 4 02 - ・ 2 5:
的平衡 , 要 想获 得 高分子 质量 的聚 乳酸 , 就必 须尽量 脱 除 反应 生成 的水 , 使反 应 向缩聚 物生成 方 向进行 。 但 是 在反 应后期 , 去 除高 黏 度 聚 合熔 体 中 的水 分相 当 困难 , 同时 由于存 在聚 合物 降解 成丙交 酯 的反应 , 从 而 限制 了 P L A分 子 质 量 的提 高 。所 以一 步 法 合 成 出的 聚乳酸相 对 分子质 量往 往小 于 4 0 0 0, 且 强度
聚 乳 酸 合 成 和 改 性
马 佳
( 中国昆仑工程公 司, 北京 1 0 0 0 3 7 )
摘要 : 介绍了聚乳酸的合成 [艺一步法 、 两步法及其改进 , 通过分析 聚乳酸 自身存 在的特性及局 限性 , 介绍 了近几年聚乳 酸 的改性发展 , 包括耐热性的改性 , 亲水性改性以及机械性能方面 的改性 。 关键词 : 聚乳酸 ; 一步法 ; 两 步法 ; 改性 中图分类号 : T Q 2 4 5 . 1 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 8 82 - 6 1 ( 2 0 1 4) 0 3 - 0 0 0 5 - 0 5
提高反 应 温度 , 及 时将反 应产 生 的水分脱 出 , 反应条 件较 为苛 刻 。
面对 以上 问题 , 近几 年 来 直接 法 合 成 聚乳 酸有
和一 C O 0 H 分别 与其 他 乳 酸 分 子 中 的一 c O O H 和一 O H脱 水 缩合 , 形 成大 分子 的 聚合物 叫做聚乳 酸 。 目前 , 聚乳 酸 的制备 方 法通 常 可 以分 为 2大 类 :
聚乳酸的改性及应用研究进展
近年来,随着技术的不断发展,聚乳酸在各个领域的应用也在不断拓展。例如, 通过共聚改性等方法,聚乳酸在高性能纤维和医用材料等领域取得了重要进展。 此外,聚乳酸在3D打印技术中也表现出良好的应用前景,为个性化医疗和产品 定制提供了新的可能。
环境保护及其挑战聚乳酸作为一种生物降解材料,具有较好的环境友好性。然 而,在聚乳酸的制备和使用过程中,仍存在一些环境保护问题。首先,聚乳酸 的制备需要大量的有机溶剂,这些溶剂在使用后往往会产生大量废液,对环境 造成一定压力。其次,聚乳酸的降解过程中可能会产生一些有污染性的降解产 物,如何有效控制这些产物对环境的影响是一个重要问题。
1、改进生产工艺,降低聚乳酸的生产成本,提高产量和质量。 2、深入探讨聚乳酸的改性技术,以便更好地满足不同领域的应用需求。
3、在应用研究方面,应聚乳酸在生物医学、纺织、包装和建筑材料等领域的 新应用模式的探索和现有应用问题的优化。
总之,聚乳酸作为一种环保材料,其改性和应用研究具有重要的理论和实践意 义。随着技术的不断进步和应用领域的拓展,我们有理由相信聚酸将在未来 的可持续发展中发挥更加重要的作用。
研究PLA阻燃改性后的生物相容性和降解性能;4)优化加工过程中的阻燃保护 措施。随着聚乳酸阻燃改性研究的深入,有望为拓宽PLA的应用领域提供重要 支持。
聚乳酸(PLA)是一种由可再生资源——乳酸合成的生物降解材料,被广泛应 用于包装、医疗、纤维等领域。由于其良好的生物相容性和可降解性,聚乳酸 在现代社会中具有广泛的应用前景。本次演示将重点探讨聚乳酸的制备方法、 应用领域、环境保护问题以及研究进展。
聚乳酸纤维的应用领域与优势聚乳酸纤维具有许多优点,如环保可降解、良好 的力学性能和化学稳定性等,使得它在许多领域都有广泛的应用。首先,在服 装领域,聚乳酸纤维具有优异的透气性、吸湿性和保暖性,适合制作各种服装, 如运动服、户外服装和内衣等。其次,在建筑领域,聚乳酸纤维可以用于制作 建筑保温材料、装饰材料和土工布等。此外,在农业领域,聚乳酸纤维可用于 制作农用膜、包装材料和生物降解的农用无人机等。
聚乳酸(PLA)的合成及改性研究
聚乳酸(PLA)的合成及改性研究摘要介绍聚乳酸(PLA)的基本性质、合成方法及应用范围。
综述了国内外PLA 的改性研究及目前有关PLA性能改进的方法。
概括了PLA在合成改性中需要注意的问题,展望了PLA的发展前景:不断改进、简化和缩短PLA的合成工艺;用新材料、新方法对PLA进行改性,开发出新用途、高性能的PLA材料是PLA的研究方向。
关键词:聚乳酸合成改性前言聚乳酸(PLA)是一种以可再生生物资源为原料的生物基高分子,具有良好的生物降解性、生物相容性、较强的机械性能和易加工性。
聚乳酸材料的开发和应用,不但可解决环境污染问题,更重要的意义在于为以石油资源为基础的塑料工业开辟了取之不尽的原料资源。
此外,由于它的最终降解产物为二氧化碳和水,可由机体正常的新陈代谢排出体外,是具有广泛应用前景的生物医用高分子材料(如可吸收手术缝合线)、烧伤覆盖物、骨折内固定材料、骨缺损修复材料等。
近几年来,有应用到纺织材料、包装材料、结构材料、电子材料、发泡材料等更广泛的领域的研究报道。
PLA 的应用市场空间和发展潜力巨大,有关它的研究一直是可生物降解高分子材料研究领域的热点。
1、聚乳酸的研究背景聚乳酸(PLA)是由人工合成的热塑性脂肪族聚酯。
早在20 世纪初,法国人首先用缩聚的方法合成了PLA[1];在50 年代,美国Dupont 公司用间接的方法制备出了相对分子质量很高的PLA;60 年代初,美国Cyanamid 公司发现,用PLA 做成可吸收的手术缝合线,可克服以往用多肽制备的缝合线所具有的过敏性;70 年代开始合成高分子量的具有旋光性的D 或L 型PLA,用于药物制剂和外科等方面的研究;80 年代以来,为克服PLA 单靠分子量及分子量分布来调节降解速度的局限,PLA 开始向降解塑料方面发展[2]。
作为石油基塑料的可替代品,其最大的缺点就是脆性大、力学强度较低,亲水性差,在自然条件下它降解速率较慢;因此近年来对PLA 的改性己成为研究的热点。
聚乳酸及其改性的研究和应用进展
聚乳酸及其改性的研究和应用进展1 聚乳酸的研究进展绿色化学为开发新的乳酸衍生物拓展了思路,生物聚合物(如聚乳酸)就是绿色化学的应用领域之一。
目前环保行业的明星是利用乳酸生产的新型聚酯材料——聚乳酸(PLA),它也称为聚丙交酯(polylactide),属于聚酯家族。
聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分而且可以再生,主要以玉米、木薯等为原料。
聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。
聚乳酸中间体丙交酯具有3种立体异构体,因此由丙交酯开环聚合所得到的聚乳酸有多种链结构,如聚L一乳酸(PLLA)、聚D一乳酸(PDLA)和聚D,L 一乳酸(PDLLA)等,链结构决定了聚乳酸的性能。
Purac公司和Sulzer Chemtech公司联合开发一种新型低成本、高效的聚合工艺以生产高质量聚乳酸。
这种新型工艺基于先进的聚合和液化技术并利用由Purac提供的特种丙交酯以高效生产各种各样的PLA产品。
Purac提供丙交酯单体作为聚合进料并利用先进聚合技术与Sulzer合作以生产PLA。
这项工艺可大幅度降低工艺和产品的开发时间,从而促进PLA产品快速可靠地进入市场。
这项新工艺仅要求较少的投资,并具有放大化生产的巨大潜力。
Purac介绍说,由丙交酯合成PLA相当简单,而且不会产生任何副产品。
丙交酯是一种环状二聚物,由两种不同构型的乳酸单体组成。
使乳酸生成环状二聚体(丙交酯),再开环缩聚成PLA。
在此过程中,丙交酯必须经过提纯,否则难以获得分子量较高的聚合物。
Pyramid Bioplastics公司在德国东北部威廉·皮克城应用Uhde Inventa Fischer公司(德国纤维机械制造商)的技术在建设年产6万t的装置。
计划于2012年建成,预计2010年全世界塑料消费量预计将达为2.5亿t,西欧消费量为4900万t(占19.5%,其中29.5 用于包装材料),预计1445万t包装材料中5 (约70万t)会被以聚乳酸为主的生物塑料所替代。
聚乳酸的改性及应用进展
聚乳酸的改性及应用进展摘要:综述了近几年聚乳酸生物降解材料的改性进展。
改性方法分为化学改性和物理改性。
化学改性包括共聚、交联、表面修饰等,主要是通过改变聚合物大分子或表面结构改善其脆性、疏水性及降解速率等;物理改性主要是通过共混、增塑及纤维复合等方法实现对聚乳酸的改性。
关键词:聚乳酸,生物降解,共聚,交联聚乳酸(PLA)是一种无毒、可完全生物降解的聚合物。
它不仅具有较好的化学惰性、易加工性,而且还具有良好的生物相容性,是最有前途的可生物降解高分子材料之一。
然而,PLA的均聚物存在不少缺陷。
PLA属聚酯,亲水性差,降低了其生物相容性;在自然条件下它降解速率较慢,而高分子药物的控制释放体系对不同的药物要求其载体材料具有不同的降解速率;此外,它性脆、力学强度较低,难以满足某些医疗修复人体部件的要求等,因此近年来对聚乳酸的改性已成为研究的热点。
1 化学改性1.1 PLA 基体的改性对基体的改性通过共聚、交联等方法改变其整体大分子结构。
l.1.1 共聚改性共聚改性是通过调节乳酸和其他单体的比例改变聚合物的性能,或由第二单体提供聚乳酸以特殊性能。
均聚PLA为疏水性物质,降解周期难控制,通过与其他单体共聚可改善材料的疏水性、结晶性等,聚合物的降解速率可根据共聚物的分子量及共聚单体种类及配比等加以控制。
常用的改性材料有亲水性好的聚乙:二醇(PEG)、聚乙醇酸(PGA)及药物通透性好的聚E-己内酯(PCL)等。
宋谋道等用廉价的PEG与丙交酯共聚,制得高分子量的PLA-PEG-PLA嵌段共聚物。
研究表明,随着PEG含量增加,玻璃化温度降低,伸长率增加,当含量达到一定程度(如PEG的质量分数达到7.7%)后,共聚物出现了屈服拉伸,克服了PLA 的脆性。
这种脆性向韧性的转变说明PEG 改性的PLA是一种综合性能可调控的生物降解材料。
A c h I m Gopf e r ic h等与PLA聚合得到了二嵌段的共聚物,研究了成骨细胞在材料上的粘附、增殖、分化等行为,发现亲水的聚乙二醇链段能够调节蛋白质的吸附,从而改善细胞繁殖能力。
聚乳酸的合成与改性课件
聚乳酸的合成与改性课件聚乳酸(Polylactic Acid,简称PLA)是一种使用天然和可再生资源(如玉米淀粉和蔗糖)制造的生物降解塑料。
PLA能分解成二氧化碳和水,降解速度较快,不会造成环境污染。
聚乳酸可以通过两种主要方法合成:1. 乙酸乙酯法聚乳酸的乙酸乙酯法是由乙酸乙酯和乳酸的环状缩合反应得到的。
此时,锡催化剂在反应过程中起到了催化作用。
发生反应后,PLA在高真空条件下被制备出来。
这种方法生产PLA的优点在于反应速度快,在反应结束后,产物的纯度很高。
2. 玉米淀粉法玉米淀粉法是由含高量玉米淀粉、lactic acid和无机物盐构成的杂交体系反应而成的。
反应进行在130°C - 150°C工作温度的高真空条件下,在其中加入≤5%的过氧化钙(PMC)作为引发剂。
酒精是反应的副产物之一,副反应的成本是压低玉米淀粉法所生产的PLA的优点之一。
控制分子量和分子量分布是PLA高速率合成的主要涉及。
分子量的分布与聚合反应的催化机理,含有Pd均相催化剂在反应中催化了乳酸分子的马尾退化,使聚乳酸分子量不均匀分布。
不同反应条件下的淀粉和lactic acid的含量,包括溶剂类型和使用时间等也会影响分子量和分子量分布。
改性聚乳酸是通过添加某些物质,改变PLA的物理性能、热稳定性、耐磨性和生物降解性能的一种方法。
一些常用的改性方法包括添加纳米颗粒、均聚物和活性剂。
例如,纳米颗粒的添加可以提高PLA的机械强度和耐热性,而均聚物的添加可以改善PLA的生物降解性能。
总之,聚乳酸的合成是一个很重要的课题,也是塑料方面的发展方向之一。
通过不断改进合成方法和改善性能,有望实现生产环保塑料的目标,促进可持续发展。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸是一种热塑性聚合物,它是一种生物降解性材料,含糖类、脂肪和醇类等,它被用作包装材料和低温热塑成型的原料。
聚乳酸的主要优势是可以改性以提高其性能。
近年来,许多研究者致力于研究聚乳酸改性,以提高其抗冲击性、降低其水吸收性,以及改善其热塑成型性能。
此外,聚乳酸改性后还可以增强其耐性,使其具有抗菌、抗真菌和抗污染等特性,可以作为安全可靠的包装材料使用。
聚乳酸改性研究研究聚乳酸改性的主要目的是改善聚乳酸的力学性能和耐热性,以实现包装材料的更高性能。
近年来,为了改善聚乳酸的性能,研究者已开发出多种改性方法。
其中,共聚物基本改性是改变聚乳酸微观结构以提高其力学性能的最为重要的方法之一。
共聚物基改性,可以通过连接多种大分子间的氢键,来制备能够改善聚乳酸性能的氢键聚乳酸。
另外,聚乳酸的改性还可以通过添加小分子和共价基元素以及聚乳酸的缩合反应来实现。
这些改性可以改善聚乳酸的力学性能,增强其抗冲击性,降低其水吸收性,改善其耐热性,以及改善其热塑成型性能。
此外,聚乳酸改性后还可以增强其耐性,使其具有抗菌、抗真菌和抗污染等特性,可以作为安全可靠的包装材料使用。
聚乳酸改性在包装领域的应用聚乳酸改性后的产品具有优良的力学性能,抗冲击性和抗热性,因此,它们可以作为理想的包装材料应用于农产品、保鲜食品、冷冻食品、医药品、化工品、家用电器等的包装。
聚乳酸改性产品的封口性能也是很重要的,它可以提供良好的封口效果,减少包装装物的污染和渗透,从而延长产品的保质期。
此外,该材料的抗真菌、防腐蚀和耐老化性能也是非常重要的,因此,可以将其用作制作各类食品和饮料包装,以保持其质量和口感。
总结聚乳酸作为一种热塑性聚合物,具有生物降解性,它可以改性以提高其性能。
在近年来,多种改性方法,如共聚物基改性、小分子添加、聚乳酸缩合反应等。
这些改性方法可以改善聚乳酸的力学性能,增强其抗冲击性,降低其水吸收性,改善其热塑性,以及改善其耐性,使其具备抗菌、抗真菌和抗污染等特性,可以作为安全可靠的包装材料使用。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸改性是现代材料技术中一个抗菌性比较强、弹性好、环保性高的新材料,可以用于许多工业领域,尤其是用于包装材料。
本文旨在介绍聚乳酸改性材料的研究和其在包装领域的应用。
聚乳酸改性可以定义为通过加入改性剂,使聚乳酸变性、增强弹性、增强抗菌性,从而形成一种新型材料的科学技术。
该技术主要由有限的几种改性剂和特定工艺步骤组成,可以改变聚乳酸的物理性能、化学性能和力学性能。
它的基本原理是将改性剂与聚乳酸物质相结合,使聚乳酸发生化学改性,使得它的性能更新,从而满足特定的应用要求。
聚乳酸改性材料的一大特点是高弹性,其弹性可以达到25%,甚至更高。
它的弹性是通过改变其结构,使聚乳酸本身具有较强的弹性而达到的,因此,具有较高的弹性可以在很大程度上满足要求。
此外,聚乳酸改性材料还具有良好的抗菌性和环保性。
由于其中含有大量有机酸,因此其具有良好的抗菌性,能够阻止微生物的繁殖和活动,从而改善材料的卫生性。
另外,由于聚乳酸改性材料的生物基础,它可以改善环境污染,保护环境,减少垃圾产生。
聚乳酸改性材料一般用于包装材料,包括食品、医药、日用品和其他工业品等。
它可以防止产品污染,防止水蒸气通过,防止空气中的有害物质污染,从而对产品的储存有很大的保护作用。
此外,它还可以防止雷电放电造成的污染,改善包装的安全性。
另外,它还具有良好的印刷性能,可以提供良好的成型性能,减少成型时的粘接,使产品更美观,更有竞争力。
此外,聚乳酸改性材料还可用于制造功能性材料,使材料具有更好的抗腐蚀性、抗水性、抗老化性和抗紫外线性等。
它还可以提供一种有效的防腐剂,用于防止食品、纺织品和其他产品变质和腐败。
然而,聚乳酸改性材料仍有一些不足之处。
它的硬度和抗拉强度相对较低,因此它不适合用于高强度应用场合。
另外,它的价格也较高,相比其他材料的价格,往往要昂贵得多。
总之,聚乳酸改性是一种弹性好、抗菌性强、环保性高的新型材料,它可以用于许多工业领域,尤其是用于包装材料。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸改性是一种重要的化学改性技术,已经广泛应用于化学工业、材料工业和轻工业等领域。
本文以《聚酸改性研究及其在包装领域的应用》为标题,旨在研究聚乳酸改性技术在包装领域的应用。
第一部分,首先,重点介绍了聚乳酸改性技术的原理和基本工艺。
聚乳酸是一种多成分的聚合物,具有良好的膨胀性、耐热性、耐腐蚀性、易涂抹性等优点。
聚乳酸改性技术是在聚乳酸的基础上,通过特殊的工艺,将有机、无机或有机的添加剂加入聚乳酸中,以改变聚乳酸的性质,使其具有更优良的性能。
第二部分,其次,本文介绍了聚乳酸改性在包装领域的应用情况。
聚乳酸改性技术可以改变塑料材料的性能,从而使得其具有更好的性能,如机械强度、耐老化性、耐温度性等。
由此可以使包装材料的性能更好,更有效地保护食品、药品等物品免受空气、温度、湿度等因素影响,延长其保质期,保护它们的安全性和质量。
第三部分,最后,本文讨论了聚乳酸改性在包装领域的局限性及发展前景。
聚乳酸改性技术在一定程度上改善了塑料材料的性能,但也存在一定的局限性,如改性后塑料材料易溶解等。
因此,需要重视塑料材料的耐溶解性测试,以确保其应用的安全性和可靠性。
此外,未来需要继续探索和研发新的改性技术,进一步提高塑料材料的性能,以更好地满足人们对食品、药品的包装要求。
综上所述,聚乳酸改性技术可以改善塑料材料的性能,满足人们对食品、药品包装的需求。
同时,也需要重视塑料材料的耐溶解性,继续研发新的改性技术,以提高材料的性能,更好地应对日益增长的包装需求。
聚乳酸改性是一项重要的技术,已广泛应用于化学工业、材料工业和轻工业等许多领域,尤其是在包装领域发挥了重要作用。
本文旨在通过介绍聚乳酸改性技术的原理及其在包装领域的应用,探讨聚乳酸改性技术的局限性及发展前景,助力聚乳酸改性技术在包装领域的不断发展。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸(Polylacticacid,简称PLA)是一种高分子聚合物,主要由乙二醇及相关有机物质合成而成,以生物碳源为原料,不涉及石油等化石燃料,因此是一种绿色环保的材料。
目前,聚乳酸已经被广泛应用在食品包装、生活用品、医疗器械等方面。
本文主要就聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用作一深入探讨。
首先,我们来看看聚乳酸改性研究。
聚乳酸是一种具有优异耐久性、稳定性及耐氧化性的天然高分子聚合物,因此拥有绝佳的应用前景,但由于其缺乏必要的物理性质,因此需要经过改性才能更好地发挥它的威力。
研究人员把不同种类的材料添加到聚乳酸中,使之具备更优的物理性能,以及对温度的耐受能力和耐酸碱性。
这些改性化合物又被称为聚乳酸改性材料,例如添加环氧树脂、聚氨酯树脂、硅胶或水性涂料等,使之具有更高的强度、韧性及水分抗性,从而更有利于应用。
其次,我们来看看聚乳酸改性材料在包装领域的应用。
聚乳酸改性材料可被广泛应用在食品包装、纸箱包装、塑料包装等多种包装形式中。
由于聚乳酸具有很好的耐久性,它能够有效地抵御水分、有机溶剂、光及细菌等,使食品保存更加安全,并且可以保持其原有的质量。
此外,聚乳酸改性材料还可以应用于制作各种型号的安全袋,用于保护物品不受外界的破坏或水分渗透。
最后,聚乳酸改性材料在包装领域的应用拥有着非常广阔的前景。
聚乳酸改性材料具有可降解性、环保性、安全性等优点,使它们可以替代传统的塑料包装,从而可以节约原材料,减少对环境的破坏。
同时,聚乳酸改性材料的抗氧化性能也会大大提高,从而使其能够更好地进行食品包装,保持食品的安全及新鲜度。
综上所述,聚乳酸改性材料在包装领域的应用已经越来越成熟,它被越来越多的企业和消费者所认可,同时在效率及环保方面也取得了显著的成果。
因此,聚乳酸改性材料在未来会取得更大的发展,将逐渐成为一种可持续性的新型包装材料。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用本文重点介绍了聚乳酸改性的研究及其在包装领域的应用。
从分子结构上来讲,聚乳酸是一种热塑性高分子,它的原料是由乳酸酯的聚合形成。
它能产生热塑性,具有优异的良好特性。
随着传统包装材料的消失和人们追求更加环保的包装材料的需求,聚乳酸的改性正受到越来越多的关注。
聚乳酸改性的研究主要针对其物性、力学性能、耐候性能等方面发展。
首先,聚乳酸改性可以改善材料的流动性,使之更具有流动性。
其次,可以增加材料的硬度,让材料具有更大的强度和抗压性;同时也能增强材料的耐老化性,改善材料的耐潮性。
此外,还可以改善材料的抗拉强度和韧性,改善材料的韧性和热稳定性。
可以看出,聚乳酸改性不仅能改善材料的特性,而且也能提高材料的耐久性和可靠性。
聚乳酸改性在包装领域有着重要的应用。
聚乳酸改性的包装材料具有良好的耐水性,可以用来替代传统的保护性包装。
此外,聚乳酸改性的包装材料还具有优异的耐老化性,使得它们可以成为更为环保的高分子材料,可以抵御高温和湿度,防止物品受潮变质。
此外,聚乳酸改性的包装材料还可以用来制作抗菌性包装,从而是阻止物品内部的微生物污染。
由此可见,聚乳酸改性的包装在抵御腐蚀及避免产品污染方面有着重要的作用。
因此,未来应该加大对聚乳酸改性的研究力度,进一步提高材料的性能和使用寿命,以满足人们对更加环保的包装材料的需求。
总之,聚乳酸改性可以改善材料特性,提高材料的耐久性和可靠性,它在包装领域有着重要的应用,可以抵御腐蚀及阻止产品污染。
在未来,应通过进一步加强聚乳酸改性的研究,提高材料的性能和使用寿命,满足人们对更加环保的包装材料的需求。
本文主要介绍了聚乳酸改性的研究及其在包装领域的应用,从聚乳酸材料的分子结构出发,指出了聚乳酸改性的研究重点,并就聚乳酸改性的应用在包装领域的重要性提出了相关观点和建议。
通过本文的阐述,可以更加全面地理解聚乳酸改性在包装领域的重要作用。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸(polylactide,简称PLA)是一种热塑性生物降解材料,它可以用于制造各种结构复杂的包装材料,承载重负、延长货物的保质期,节能环保、安全可靠,既满足用户实际需要又能尊重环境保护。
近年来,因为聚乳酸的性能和可生物降解性,越来越多的企业和研究机构开始研究聚乳酸的改性技术,以满足不同行业对于产品的性能要求。
聚乳酸改性技术的研究是围绕着改善聚乳酸的物理和化学性能展开的。
首先,针对不同的应用,改性技术可以使聚乳酸更加稳定和耐热,从而使其能够应用于不同温度的环境;其次,还可以改善聚乳酸的机械性能,如柔韧性、抗张力、弯曲强度、拉伸强度等,从而使得其能够在各种包装环境中发挥更好的作用;最后,聚乳酸改性技术也可以改善聚乳酸的有机性能,如降低粘度、增强着色和阻燃性能,以满足不同行业的应用需求。
聚乳酸的改性技术在包装领域的应用是一个值得重视的研究内容。
与传统的石蜡,乳胶和聚氯乙烯等包装材料相比,聚乳酸具有显著的环境优势,可以彻底解决传统包装材料所带来的废弃物对环境造成的污染问题。
通过聚乳酸改性技术,可以改善聚乳酸的物理性能,使其可以满足不同种类的包装产品,从而把聚乳酸应用到现有的各种包装中,比如食品包装、药品包装、纸盒包装等,以满足客户更加严格的要求。
此外,聚乳酸还可以作为替代物对现有的物品包装进行改进和改造,以满足不同的功能和性能要求。
比如可以将聚乳酸添加到传统的塑料、玻璃或金属包装中,以提高其强度和耐热性;同时也可以使用聚乳酸作为增强剂,为传统包装材料提供抗菌、防水、抗渗透和阻燃性能,从而达到更加安全可靠的目的。
显然,聚乳酸改性技术是可以满足人们对于可回收、环保的包装要求的,而且它也有着显著的优势,如可压缩性、低温可塑性,以及可生物分解的能力。
未来,聚乳酸改性技术将有望在包装材料领域发挥更大的作用,成为替代石蜡、乳胶和聚氯乙烯等传统包装材料的主流选择。
聚乳酸PLA改性
聚乳酸改性聚乳酸由于自身存在一些缺陷,从而影响了其加工性能和应用,主要缺陷有:自身强度不高、脆性、阻透性差、耐热性差等。
具有较高的拉伸强度、压缩模量,但质硬而韧性较差,缺乏柔性和弹性,极易弯曲变形;另外,PLA的化学结构缺乏反应性官能团,也不具有亲水性,降解速度需要控制,因此有必要对PLA进行改性。
聚乳酸可与丝素、木质素、淀粉、羟基磷灰石、据羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚氧化乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯、聚乙烯等进行共混,制备各种不同结构和性能的共混体系,满足不同的应用。
聚乳酸的改性方法一般分为化学改性和物理改性。
化学改性主要是通过接枝交联等途径引入各种类型的功能化侧基(如羧基、氨基、羟基等)改变PLA主链的化学结构或表面结构,从而改善其脆性、疏水性及降解速度等性能;物理改性主要是通过添加增塑剂、纳米材料等改变PLA的机械、光学、热学等性能。
一、化学改性⑴表面改性PLA表面改性原理是,利用改性剂改善其表面组织与性能,从而提高与其他材料之间的粘附性。
通过表面改性,赋予了PLA衍生物良好的生物相容性,使其应用更为广泛。
Li等用淀粉(starch)对PLLA进行表面改性,获得了中等阻抗性的St-g-PLLA,将St-g-PLLA与PLLA共混得到的材料的机械性能明显优于PLLA/starch共混物。
Aiping Zhu等通过壳聚糖上的自由氨基与4-叠氮苯甲酸上的羧基进行反应,将4-叠氮苯甲酸固定在壳聚糖上。
利用4-叠氮苯甲酸的光敏性,采用咋外光照射涂抹在PLA薄膜表面的壳聚糖,叠氮基团光解,从而将PLA和壳聚糖共价连接起来。
改性后壳聚糖上的羟基和氨基又可以引入其他的官能团,从而可以对PLA进行进一步的改性。
⑵共聚改性由于内酯开环均聚物如PLA、聚己内酯等均为疏水性物质,且降解周期也难于控制,常需与其他单体共聚来改变材料的亲水疏水性、结晶性等,根据共聚物的分子量及共聚单体种类及配比等加以控制聚合物的降解速度。
聚乳酸化学改性
聚乳酸化学改性的研究摘要为了改善聚乳酸的使用性能,需要将聚乳酸改性,改善其力学性能、耐热性、柔韧性和作为生物材料所需的亲水性、生物相容性等。
近年来有许多研究者对聚乳酸的改性进行了大量研究。
本文致力于综述各种化学改性的方法如共聚、交联改性、表面改性,并对各种方法进行分析。
关键词聚乳酸化学改性共聚表面改性0引言合成聚乳酸的原料来自可再生的农副产品,而且聚乳酸本身可以生物降解、有较好生物相容性,因此聚乳酸在通用材料特别是一次性材料和生物材料等方面有较好的应用前景。
然而聚乳酸的韧性、强度等力学性能和耐热性较差,同时亲水性不高、生物相容性还不能满足作为生物材料的许多要求,因此近年来许多研究者从化学改性、物理改性、复合改性方面进行了大量研究。
而本文将从最有效的改性手段之一-化学改性的进展进行诉述和分析。
共聚改性共聚改性是指将乳酸和其他单体按一定比例进行共聚,以此改善聚乳酸某些性能。
1.1任建敏等【1】分别研究了聚乳酸与聚乙二醇改性聚乳酸的体外降解特性,通过测定分子量和重量在pH7.4的磷酸盐缓冲液中的变化表征它们的体外降解特性。
结果表明,聚乙二醇改性聚乳酸开始降解的时间早于聚乳酸,在相同时间内,前者的重量下降也较后者明显。
他们提到这些材料的降解与水引起酯基水解有关,降解较快表明亲水性更好,所以聚乙二醇改性聚乳酸亲水性优于聚乳酸,这使得它可能是蛋白抗原等亲水性药物的缓释载体材料。
而乙二醇的比例应该与亲水程度有关,因此研究乙二醇的比例与降解速率的关系对满足不同的缓释效果有重大的意义。
樊国栋等【2】就对在共聚物中PEG分子量对亲水性能的影响进行了研究,结果表明PEG聚合度为800时亲水性最好,水在其表面的接触角为63。
1.2马来酸酐改性聚乳酸指将乳酸和马来酸酐进行共聚而得到的共聚物。
许多研究证明了马来酸酐可以改性聚乳酸的亲水性和力学性能。
程艳玲和龚平【3】在不同的pH值的环境下研究了聚乳酸和马来酸酐改性聚乳酸的降解性能,结果表明聚乳酸在碱性环境中降解更快,而在酸性环境中马来酸酐改性聚乳酸降解更快。
聚乳酸的合成与改性
开环聚合
O O CH3 O O C CH3
Cat
2n
3-methoxybutan-2-one 聚乳酸(PLA)
3,6-dimethyl-1,4-dioxane-2,5-dione 丙交酯
丙交酯合成原理
聚 乳 酸 合 成 的 方 法 2
直接 缩聚
开始人们认为,直接缩合法只 能得到相对分子质量低的低聚物。 如今在反应过程中及时除去产生 的小分子水的技术,已有所突破。 直接缩聚的方法日渐成熟
右旋的D-PLA
左旋的L-PLA和右旋的D-PLA的性能比较
结晶性 玻璃化 温度 Mp 力学 性能 弯曲程度 在生理盐水 中降解半衰期
左旋的 等规立构聚合物, L-PLA
具有光学活性的 55-65 170-180 好 270MPa 3-10个月
半结晶
右 旋 的 无定型非晶聚合 D-PLA 物
50-60
发酵
O H3C CH OH
单体乳酸
C
OH
聚合
燃烧/堆肥 聚纤 产品
CO2 Exhaust
植物
淀粉
乳酸
PLA
燃烧降 解
聚 乳 酸 合 成 的 方 法 1
开环 聚合
首先把乳酸制得丙交酯,然后进行开环 聚合。丙交酯的开环聚合可用阴离子聚合、 阳离子聚合及配位聚合。用于阳离子聚合的 引发剂主要包括质子酸、路易斯酸及烷基化 试剂,如三氟甲磺酸、甲基三氟甲磺酸等, 阳离子外消旋不可避免,难以得到高相对分 子质量的聚乳酸。阴离子开环聚合的引发剂 有苯甲酸钾、苯酚钾、硬脂酸钾。
可降解高分子材料
聚乳酸
化学1203班刘福来
聚乳酸(PLA)的简介
聚乳酸属于合成脂肪族聚酯,是一种用途非常广泛的 完全可生物降解的新型高分子材料,它以绿色植物经过现 代生物技术生产出的乳酸为原料,再经过特殊的聚合反应 过程生成的高分子材料,也被称为生物质塑料。它是以可 再生能源而非石油资源的生物基高分子,摆脱了人来对石 油资源的过分依赖。
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聚乳酸化学改性的研究
摘要为了改善聚乳酸的使用性能,需要将聚乳酸改性,改善其力学性能、耐热性、柔韧性和作为生物材料所需的亲水性、生物相容性等。
近年来有许多研究者对聚乳酸的改性进行了大量研究。
本文致力于综述各种化学改性的方法如共聚、交联改性、表面改性,并对各种方法进行分析。
关键词聚乳酸化学改性共聚表面改性
0引言
合成聚乳酸的原料来自可再生的农副产品,而且聚乳酸本身可以生物降解、有较好生物相容性,因此聚乳酸在通用材料特别是一次性材料和生物材料等方面有较好的应用前景。
然而聚乳酸的韧性、强度等力学性能和耐热性较差,同时亲水性不高、生物相容性还不能满足作为生物材料的许多要求,因此近年来许多研究者从化学改性、物理改性、复合改性方面进行了大量研究。
而本文将从最有效的改性手段之一-化学改性的进展进行诉述和分析。
共聚改性
共聚改性是指将乳酸和其他单体按一定比例进行共聚,以此改善聚乳酸某些性能。
1.1任建敏等【1】分别研究了聚乳酸与聚乙二醇改性聚乳酸的体外降解特性,通过测定分子量和重量在pH7.4的磷酸盐缓冲液中的变化表征它们的体外降解特性。
结果表明,聚乙二醇改性聚乳酸开始降解的时间早于聚乳酸,在相同时间内,前者的重量下降也较后者明显。
他们提到这些材料的降解与水引起酯基水解有关,降解较快表明亲水性更好,所以聚乙二醇改性聚乳酸亲水性优于聚乳酸,这使得它可能是蛋白抗原等亲水性药物的缓释载体材料。
而乙二醇的比例应该与亲水程度有关,因此研究乙二醇的比例与降解速率的关系对满足不同的缓释效果有重大的意义。
樊国栋等【2】就对在共聚物中PEG分子量对亲水性能的影响进行了研究,结果表明PEG聚合度为800时亲水性最好,水在其表面的接触角为63。
1.2马来酸酐改性聚乳酸指将乳酸和马来酸酐进行共聚而得到的共聚物。
许多研究证明了马来酸酐可以改性聚乳酸的亲水性和力学性能。
程艳玲和龚平【3】在不同的pH值的环境下研究了聚乳酸和马来酸酐改性聚乳酸的降解性能,结果表明聚乳酸在碱性环境中降解更快,而在酸性环境中马来酸酐改性聚乳酸降解更快。
曹雪波等【4】研究了马来酸酐改性聚乳酸的力学性能,结果显示其压缩强度和压缩模量均优于未改性的聚乳酸。
作为生物材料,经常需要更好的力学性能,因此马来酸酐改性聚乳酸在作为组织工程支架材料方面有更好的优势。
当然,力学性能改性也能改善聚乳酸作为环保材料的力学性能要求。
曹雪波等【5】还研究了大鼠成骨细胞在聚乳酸、马来酸酐改性聚乳酸表面的粘附性能。
他们的实验表明:与玻璃材料相比,成骨细胞在聚乳酸表面的粘附力有较大的提升,而在马来酸酐改性聚乳酸表面的粘附力更是提升了近两倍。
这体现了马来酸酐改性聚乳酸对成骨细胞有较好的亲和力。
马来酸酐改性聚乳酸相比聚乳酸有更好的亲水性、力学性能和细胞粘附力,这体现它可能在组织工程材料方面有一定的应用前景。
同时,聚乳酸降解会产生乳酸,这将会导致机体不良反应,因此再次改性消除这种效应对于最终的成功应用是不可或缺的。
为此,罗彦风等【6】合成了基于马来酸酐改性聚乳酸和丁二胺的新型改性聚乳酸BMPLA。
他们测定了BMPLA在12周内降解过程中pH的变化,结果表明降解过程中未出现pH快速下降的现象,没有表现酸致自加速特征。
丁二胺上的氨基有效地改善了降解产生的酸导致的pH变化,同时阻止了酸催化降解的加速效应。
不仅如此,他们还测定了水接触角,发现这种新型改性聚乳酸相比于聚乳酸和马来酸酐改性,其亲水性有了很大的改性。
这可能与氨基与水形成了氢键有关。
优良的细胞亲和性和降解行为,使得马来酸酐、丁二胺改性聚乳酸在组织工程支架上有良好的应用前景。
1.3 2-甲基烯丙酸异丙氰酸酯改性聚乳酸。
聚乳酸在作为材料时表现出脆性、较低的断裂伸长率,强度和模量也不太高,这大大地限制了它的使用性能。
Bor-Kuan Chen【7】等人将聚乳酸溶解在甲苯中,然后加入2-甲基烯丙酸异氰酸酯和BPO,最终制得了有一定小的交联度和含有氨酯结构的改性聚乳酸。
他们对它的力学性能、热性能和柔性进行了表征,结果发现:相比于聚乳酸,断裂伸长率提高了20倍,耐冲性提高了1.5倍,同时从DSC曲线和熔融指数-温度曲线看改性后的聚乳酸的耐热性并没有降低,即在没牺牲耐热性的情况下提高了力学性能。
韧性和强度的提升使得改性聚乳酸不管在通用材料的使用上还是生物医学材料应用上有了更好的应用情况。
除了上述共聚单体外,还有许多研究使用了其他的单体,旨在利用其可生物降解特性同时改善其力学性能、亲水性和生物相容性。
如李磊等2008.3【8】以季戊四醇为支化剂将聚乳酸支化,改善了聚乳酸加工时的流动性。
唐智荣等人【9】将U-苄酯保护天冬氨酸的吗啉二酮单体可与丙交酯以很大的比例进行共聚,改善了聚乳酸的亲水性,同时将天冬胺酸引入到了聚乳酸链中,经催化脱去保护基后将可能得到含有反应功能侧链的乳酸-氨基酸共聚物。
罗彦风等人【10】还将I型胶原共价到了乙二胺改性聚乳酸中,形成了一种新型的有良好生物相容性和生物特异性的仿生生物医药材料。
这说明聚乳酸生物医药材料可以通过仿生方法得到更好的使用。
其他共聚单体还有二醇酸、ε-己内酯等。
2表面改性
表面改性是指对材料表面进行化学改性,以此改善材料表面的性质。
表面改性可以有效的改善聚乳酸表面的亲水性。
有许多研究都表面了等离子体改性聚乳酸可以改善亲水性。
杨健等人【11】用无水氨对聚乳酸膜进行等离子体处理,通过测量水接触角发现氨等离子体改性聚乳酸膜的亲水性有了很好的改善;同时对鼠3T3成纤维细胞的培养实验表明改性膜能有效促进细胞在表面的粘附和生长。
常江等人【12】对他们用氨等离子体改性的聚乳酸微球的表面进行X射线表征,发现含氮基团已经接到了其表面。
亲水性改善是由于含氮基团的引入,同时如果通过表面处理的方法引入其他亲水性基团,将有可能获得不同程度亲水性改善的聚乳酸表面。
N. De Geyter 等人【13】用空气和氩气在聚乳酸的表面引入了含氧基团,改善了亲水性;而氮等离子体处理聚乳酸表面引入了含氮基团,测试表征表明引入了含氮基团的聚乳酸表面的亲水性优于引入含氧基团的表面。
除了用等离子体改性聚乳酸表面外,还有许多研究者用不同的方法对聚乳酸表面进行了修饰。
王艺峰等人【14】通过在氨基化聚乳酸表面进行羧甲基香菇多糖与壳聚糖的层层自组装,得到了改性膜,研究发现这种膜有良好的亲水性、血液相容性以及对大肠杆菌抗菌活性。
在聚乳酸表面引入生物多糖,材料的多种性能如亲水性、生物相容性、抗菌性得到很好的改性,体现了这种改性方法十分优良的改性效果。
在材料的表面引入生物活性物质,可能是实现多种生物材料要求最有效的方法。
作为包装材料时,聚乳酸膜对氧和水的阻隔能力较弱,很难对被包装物进行长期保护,以此为了满足包装材料要求,必须对聚乳酸的阻隔性能进行改善。
吴玲玲【15】利用氧化石墨烯在聚乳酸表面进行层层自组装,然后分析了改性膜对氧和水的阻隔性,实验显示改性膜对水和氧的阻隔性能有了明显提升,同时改性膜仍有良好的透光性。
对氧化石墨烯改性聚乳酸膜的力学性能和热稳定性进行研究,发现改性膜改善了聚乳酸的脆性和耐热性。
因此,这种改性方法将会改变聚乳酸材料在作为包装材料相比传统材料的性能劣势,但作为包装材料较低成本将是另一个迫切解决的问题。
3.结语
聚乳酸的优点在于:原料来源于可再生的农副产品等,绿色环保;可生物降解;生物相容性较好,有良好的生物医药材料应用前景。
物理和复合改性中,添入的物质不一定可生物降解,而化学改性中乳酸分子段占据分子主链或在主链中分段分布,最大化地实现了降解特性。
通用材料应用方面,改性能改善聚乳酸的力学和热性能,但成本的问题限制了聚乳酸的应用。
在未来聚乳酸材料成本的降低和性能近一步向高性能材料靠近将成为改性的热点,而化学改性引入柔性链和刚性结构或交联将成为最重要的方式之一。
生物材料应用方面,改性主要在于:(1)力学性能的优化(2)降解速率可控和对降解后pH的消除(4)生物相容性的进一步提升(5)氨基酸、多糖等生物分子的引入,现实多功能化。
研究细胞与细胞外基质之间的作用,将为聚乳酸的仿生改性提供不错的参考价值。