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不同分子质量聚乳酸立体复合物的结晶性能及球晶形貌

不同分子质量聚乳酸立体复合物的结晶性能及球晶形貌戈欢;朱志国;王锐;尹会会;王睿;张秀芹【摘要】同等质量的L-乳酸( PLLA)和D-乳酸( PDLA)共混后,能够形成立体复合聚乳酸( PLA).研究了5种不同相对分子质量(0.6×104~1.2×105)的PLLA和PDLA共混物的热性能、结晶动力学以及球晶的形态结构.聚合物均是通过L-LA或D-LA熔融固相聚合相结合的方法获得.与相应的均聚物比较,PLLA和PDLA溶液共混后形成的立体复合PLA具有更好的结晶性能和更高的熔点.分别以5、10、20、30℃/min为降温速率进行结晶动力学研究,发现较高分子质量样品具有更好的结晶速率,可能是因为样品中分子链在结晶发生之前具有更快的链复合能力.最后,通过偏光显微镜成功地在较低分子质量sc-PLA球晶结构中观察到了可逆的裂纹现象,证明裂纹的出现与结晶过程中形成的晶体间内应力有关.%Stereocomplex poly(lactic acid) (sc-PLA) could form in the mixture of poly(L-lactide) (PLLA) andpoly(D-lactiole) (PDLA) at a mass ratio of 1∶1. In this paper, the thermal properties, crystallization kinetics and spherulites morphologies of the mixtures with different molecular weights (0. 6 × 4 -1. 2 × 105, homopolymers) were studied. All the homopolymers were prepared from L-LA or D-LA by melt condensation. Compared to corresponding homopolymers, sc-PLA formed by solution blending of PLLA and PDLA show much better crystallinity and higher melt temperature. The crystallization kinetics of the mixtures were investigated by DSC cooling scan at the rates of 5, 10, 20, and 30 ℃/min. The results showed that the samples with higher molecular weight, possess faster rates of crystallization, which should be ascribed to the better ability ofstereocomplexation between the enantiometric chain segments prior to occurrence of crystallization. Finally in the study, the spherulites morphologies of mixtures were investigated on polarizing microscope. Cracks formed in the samples with lower molecular weight. The temperature-dependant reversibility of cracks might be resulted from the inner stress due to too fast cooling rates.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2016(037)002【总页数】8页(P27-34)【关键词】聚乳酸立体复合物;热性能;结晶动力学;裂纹球晶【作者】戈欢;朱志国;王锐;尹会会;王睿;张秀芹【作者单位】北京服装学院材料科学与工程学院，北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院，北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院，北京100029; 四川大学高分子材料科学与工程国家重点实验室，四川成都 610065;四川大学高分子材料科学与工程国家重点实验室，四川成都 610065;北京服装学院材料科学与工程学院，北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院，北京100029【正文语种】中文【中图分类】O631.2聚乳酸(PLA)因其良好的生物相容性和生物可降解性被广泛应用于食品包装膜和医用材料等领域[1-2]。

纤维素纳米晶对聚乳酸结晶行为的影响

纤维素纳米晶对聚乳酸结晶行为的影响石家烽;霍江贝;张晓灿;叶海木;董玉华;周琼【摘要】聚乳酸(PLA)因具有良好的生物相容性和生物降解性而受到广泛的关注,但其结晶速率慢和结晶度低,大大地限制了PLA的使用.基于此,本文从结晶改性入手,通过改进后的两步法将纤维素纳米晶(CNC)均匀分散到PLA中.利用透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、力学性能测试、X射线衍射测试(XRD)等表征手段测试了CNC的加入对PLA复合材料结晶行为的影响.结果表明,加入质量分数3%的CNC,PLA的结晶度提高到47.5%,复合材料的拉伸强度也提高了10%,并且在145℃等温结晶的晶核数量明显增多,晶粒尺寸明显减小,球晶生长速率提高.%The slow crystallization rate and low crystallinity of polylactide ( PLA ) restrict its practical applica-tions. CNC was added to PLA to improve the crystallization behavior of PLA. The results showed that,with the ad-dition of 3wt% CNC,the crystallinity degree of nanocomposites increased to 47. 5% and the tensile strength of the PLA/CNC nanocomposite was enhanced by 10%. The spherulitic morphology study revealed that CNC acted as an efficient nucleating agent for the crystallization of PLA,as the spherulites size became significantly smaller with the addition of CNC and the crystallization rate was increased.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2017(046)006【总页数】7页(P23-28,45)【关键词】聚乳酸;纤维素纳米晶;复合材料;结晶行为;结晶度;晶粒尺寸【作者】石家烽;霍江贝;张晓灿;叶海木;董玉华;周琼【作者单位】中国石油大学(北京)理学院,北京102249;中国石油大学(北京)理学院,北京102249;中国石油大学(北京)理学院,北京102249;中国石油大学(北京)理学院,北京102249;中国石油大学(北京)理学院,北京102249;中国石油大学(北京)理学院,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TB324随着白色污染的日益严重，人们越来越重视对生物可降解材料的应用与发展。

plga 结晶度

plga 结晶度PLGA（聚乳酸-羟基丁酸共聚物）是一种常用的生物可降解聚合物材料，其结晶度是一个重要的性能指标。

本文将从PLGA结晶度的定义、影响因素、测试方法以及应用等方面进行阐述。

一、PLGA结晶度的定义PLGA结晶度是指PLGA材料中结晶区域所占的比例，也可以理解为PLGA分子链在材料中的有序排列程度。

PLGA是由聚乳酸（PLA）和羟基丁酸（PGA）共聚而成，其中PLA具有一定的结晶性，而PGA则是无结晶性的。

因此，PLGA的结晶度主要由PLA的结晶度决定。

二、影响PLGA结晶度的因素1. 聚合物组成：PLGA中PLA和PGA的比例会影响其结晶度。

当PLA 含量较高时，PLGA的结晶度也会相应增加。

2. 分子量：分子量越高，分子链越长，分子间的相互作用力增强，有利于结晶的形成，从而提高了PLGA的结晶度。

3. 结晶温度：结晶温度是指PLGA材料在加热过程中开始形成结晶的温度。

较高的结晶温度有利于提高PLGA的结晶度。

4. 结晶速率：结晶速率越快，PLGA分子链越难以形成有序排列，从而降低了结晶度。

5. 结晶条件：包括结晶温度、结晶时间等。

适当的结晶条件有利于提高PLGA的结晶度。

三、PLGA结晶度的测试方法1. X射线衍射（XRD）：XRD是一种常用的测试PLGA结晶度的方法。

通过测量样品的X射线衍射图谱，可以得到PLGA的结晶峰强度和结晶度。

2. 差示扫描量热法（DSC）：DSC可以测定PLGA材料的热性能，包括熔点、结晶温度等参数，从而间接反映PLGA的结晶度。

3. 红外光谱（FTIR）：FTIR可以通过分析PLGA在不同结晶度下的红外吸收峰变化，推测其结晶度。

四、PLGA结晶度的应用1. 药物缓释：PLGA材料具有良好的生物相容性和可降解性，可用于制备药物缓释系统。

结晶度的增加可以提高PLGA的机械性能和稳定性，从而延长药物的缓释时间。

2. 组织工程：PLGA材料可用于制备组织工程支架，用于修复和再生组织。

流动诱导聚乳酸结构熔体结晶

摘要聚乳酸（PLA）作为一种半结晶高分子材料，具有良好的生物可降解性和生物相容性。

PLA制品的力学性能、耐热性和降解性能依赖于其成型过程中形成的结晶形态结构。

由于PLA成核困难、结晶速率慢，导致通常成型条件下常得到非晶制品，从而限制了其应用。

提高成核效率可以促进PLA结晶并改善其性能，PLA成核调控的相关研究引起了广泛关注。

为了提高聚乳酸制品的结晶度，常采用加入成核剂以提高聚乳酸的成核密度。

高分子的成核与结晶行为是影响其结晶形态结构的关键因素，其中流动与自成核能明显加快成核并提高成核密度。

本文主要研究了流场作用下聚乳酸有序熔体对结晶行为的影响，主要研究内容和结果如下：采用原位X射线散射和衍射的方法研究了聚乳酸的熔融和结晶行为。

通过改变部分熔融温度和部分熔融时间的方式，制备了具有不同热历史的聚乳酸熔体，在随后的静态等温结晶实验中发现：(1)随着部分熔融温度的升高，结晶度逐渐降低；(2)随着部分熔融时间的延长，结晶度略有降低；(3)从有序熔体降温结晶过程中，最快结晶温度在110 ºC至120 ºC之间，在110 ºC等温结晶5 min 时，结晶度达到5 %左右。

在120 ºC等温结晶5 min时结晶度达到3 %左右。

对含有初始有序结构的熔体施加剪切，在随后的等温结晶过程中发现：(1)与空白熔体相比，有序熔体施加剪切后结晶度都有明显提高；(2)与有序熔体静态结晶过程相比，施加剪切后的结晶度明显提高；(3)随着部分熔融温度的升高，结晶度逐渐降低；(4)随着剪切应力的增加，样品取向程度逐渐增大，结晶进程逐渐加快；(5)施加剪切后聚乳酸有序熔体的结晶速度明显加快，在110 ºC和120 ºC等温结晶5 min时都可以达到40 %以上的结晶度。

关键词：聚乳酸熔体结构剪切结晶度IAbstractPolylactic acid (PLA) is a semi crystalline polymer with good biodegradability and biocompatibility. The mechanical properties, heat resistance and degradation performance of PLA products depend on the crystal morphology. Because of the difficulty of nucleation and slow crystallization rate of PLA, the amorphous products are usually obtained under the condition of forming, which thus makes its application limited. Improving the nucleation density can promote the crystallization of PLA and improve its performance, so the research related to the nucleation and regulation of PLA has attracted wide attention. In order to improve the crystallinity of PLA, the nucleating agent was added to improve the nucleation density. The nucleation and crystallization behavior of polymer are the key factors that affect the crystal morphology and the structure of the polymer, and the flow and self-seeding can obviously accelerate the nucleation and enhance the nucleationdensity. In this paper, we mainly study the influence of the flow field on the crystallization behavior of PLA and the contents and results of the research are as follows:The melting and crystallization behavior of PLA was studied by in situ X-ray scattering and diffraction. By changing the partial melting temperature and partial melting time, we prepared with different thermal history of the melting of PLA and found in the static isothermal crystallization of subsequent experiments: (1) With the increase of partial melting temperature, crystallinity decreases; (2) With the extension of the melting time, the crystallinity decreased slightly; (3) Cooling from the melting crystallization process orderly, among the fastest crystallization temperature in 110 ºC to 120 ºC, 110 ºC 5 min in isothermal crystallization, the crystallization degree reached 5 %. In 120 ºC isothermal crystallization 5 min crystallinity reached about 3 %.Shearing on the structured melt, we found in the subsequent isothermal crystallization process: (1) Compared with the blank melting, melting shearing ordered crystalline degrees are obviously improved; (2) Compared with the staticIImelting crystallization process orderly, the crystallization after applied shearing is significantly improved; (3) With the increase of partial melting temperature, crystallinity decreases; (4) With the increase of shearing stress, the sample orientation degree increases and the crystallization process was accelerated; (5) The rate of crystallization of polylactic acid after applying shearing melting orderly significantly accelerated and in 110 ºC and 120 ºC isothermal crystallization 5 min, it can even reach more than 40 % the degree of crystallization.Key words: PLA, melt structure, shear, crystallinityIII目录摘要 (I)Abstract .............................................................................................. I I 目录 . (Ⅳ)1绪论 (1)1.1聚乳酸结晶形态及结构 (1)1.2成核剂诱导聚乳酸结晶 (5)1.3聚合物自成核诱导结晶研究 (5)1.4流动诱导结晶 (8)1.5论文研究目的及意义 (10)2样品制备与表征方法 (11)2.1实验原料 (11)2.2样品制备方法 (11)2.2.1 X射线原位静态结晶实验样品制备 (11)2.2.2剪切诱导结晶实验样品制备 (11)2.3表征方法 (13)2.4数据处理 (14)2.4.1长周期计算方法 (14)2.4.2取向度计算方法 (14)2.4.3 WAXS结晶度计算方法 (15)3热历史对聚乳酸熔体结构及静态结晶的影响 (17)3.1实验方案 (17)IV3.2结果与讨论 (18)3.2.1部分熔融温度对熔体结构及静态结晶的影响 (18)3.2.2部分熔融时间对熔体结构及静态结晶的影响 (25)3.2.3结晶温度对结构熔体静态结晶的影响 (27)3.3本章小结 (33)4剪切对聚乳酸结构熔体结晶行为的影响 (34)4.1实验方法 (34)4.2结果与讨论 (35)4.2.1不同部分熔融温度的结构熔体在剪切场下的结晶行为 (35)4.2.2不同部分熔融时间的结构熔体在剪切场下的结晶行为 (37)4.2.3结晶温度对聚乳酸结构熔体在剪切场下结晶行为的影响 (39)4.2.4剪切应力对聚乳酸结构熔体在剪切场下结晶行为的影响 (46)4.3本章小结 (50)5总结与展望 (52)5.1总结 (52)5.2展望 (52)参考文献 (53)V1.绪论1.1 聚乳酸结晶形态及结构随着时代的发展，人们对塑料制品的要求也越来越高。

生物可降解材料聚乳酸结晶行为研究进展_任杰

生物可降解材料聚乳酸结晶行为研究进展任杰*,杨军,任天斌(同济大学材料科学与工程学院纳米与生物高分子材料研究所,上海 200092)摘要:聚乳酸是一种具有良好生物相容性、可生物降解的热塑性脂肪族聚脂,是一种环境友好材料。

聚乳酸的结晶性能对其力学性能和降解速率有着重要的影响,因而其结晶行为也逐渐成为人们研究的热点。

本文针对聚乳酸的结晶行为综述了聚乳酸及其共混、共聚体系的最新研究进展。

关键词:聚乳酸;共聚;共混;结晶目前,生物医用高分子材料作为功能高分子材料的分支之一,发展非常迅速,广泛用作组织工程材料、人体器官、药物控制释放材料、仿生智能材料等。

其中聚乳酸因具备良好的生物相容性、生物降解性、以及易加工性,在医学和包装材料等方面有着广泛的应用,是最有前途的可生物降解高分子材料之一。

但是聚乳酸均聚物也存在不少缺陷,如亲水性差,力学强度低、韧性较差等。

为了改善聚乳酸的这些性能,国内外许多学者对其进行了大量的共聚、共混改性研究。

除化学结构因素外,聚合物结晶和形态的不同,同样会导致各种性能的差异,而高聚物的结晶也始终是高分子领域研究的重要课题之一。

聚乳酸的结晶性能对其力学性能和降解性能有着重要的影响。

因此,研究影响聚乳酸结晶和形态的因素聚乳酸及其共聚、共混物的结晶行为,不论在理论方面,还是在实际应用方面,都将是十分有意义的。

根据立体构型的不同,聚乳酸(PLA)可以分为聚左旋乳酸(PLLA)、聚右旋乳酸(PDLA)和聚消旋乳酸(PDLLA)三种。

其中,常用易得的是PLLA和PDLLA。

PLLA是半结晶性的,T g为50~60 ,T m为170 ~180 ,而PDLLA是无定型的透明材料,T g为50~60 。

因此本文主要对聚左旋乳酸(PLLA)的结晶行为,及共聚、共混改性对其结晶行为影响的最新研究进展进行综述。

1 聚左旋乳酸(PLLA)的结晶PLLA的结晶行为不仅受其分子量及分子量分布的影响,还受诸多外在因素的影响,如冷却速率、结晶温度等。

聚乳酸综述

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、聚乳酸的研究背景在石油基高分子材料广泛应用的今天，生物基高分子材料因其具有来源不依耐石油、生物相容性好、可生物降解等突出特点越来越受到关注。

聚乳酸( PLA) 作为一种可从淀粉分解、发酵制备原料乳酸，再经聚合获得高分子产物的生物基来源、可生物降解高分子材料，具有良好的应用前景。

但因聚乳酸性能上存在不足( 韧性差，降解不可控，亲水性差，功能性单一等），限制了其更为广泛的应用。

因此，研究人员在其结构及性能的基础上进行了大量的改性研究，采用化学合成、物理共混、材料复合等方法,试图在物理机械性能、生物降解性能、表面润湿性能以及多功能化等方面有所改善或加强，从而扩展聚乳酸的应用领域。

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。

生物降解聚合物论文：聚乳酸的扩链与支化反应

生物降解聚合物论文：聚乳酸的扩链与支化反应【中文摘要】聚（L-乳酸）是一种以可再生植物资源为原料的生物降解高分子材料,具有良好的生物降解性、生物相容性、生物吸收性及力学性能,在生物医用材料、纤维、包装材料等领域有着良好的应用前景。

因此,聚乳酸的研究与开发已成为可生物降解高分子材料领域的热点。

而高效、低成本地获得高分子量的聚乳酸、并使其发生部分支化以改善力学性能,是聚乳酸材料研究开发中的重要方向之一为此,本文提出一种新的熔融缩聚／扩链方法,即用熔融缩聚得到的端羧基聚乳酸预聚物与二缩水甘油酯进行扩链反应制备高分子量的具有支化结构的聚乳酸。

首先,通过在SnCl2·2H2O/TSA双组分催化剂催化乳酸熔融缩聚的过程中添加一定量的丁二酸酐,制备得数均分子量（Mn）为1000-20000,端羧基含量高于98%的结晶性聚乳酸预聚物。

当Mn≤2000时,聚乳酸预聚物结晶速度慢,难以结晶；当Mn>4000时,则很容易结晶,随着分子量从4000增大到10000,其结晶度由27%上升至40%。

其次,采用二缩水甘油酯与端羧基聚乳酸预聚物进行扩链反应,并用三检测器凝胶渗透色谱技术对聚乳酸扩链产物的链结构（分子量及其分布、特性粘数、支化因子）进行表征,考察了预聚物分子量、扩链反应温度、环氧/羧基摩尔比、真空度等因素对扩链反应及扩链产物链结构的影响。

在扩链过程中,聚乳酸预聚物的端羧基与二缩水甘油酯的环氧基反应迅速,因而可在很短的时间内提高聚乳酸重均分子量；但由于存在羧基和环氧基与生成的侧羟基的副反应,在扩链的同时也产生支化结构,分子量分布明显变宽,甚至产生凝胶。

预聚物分子量、反应温度、环氧基/羧基摩尔比显著影响扩链反应和扩链产物链结构。

采用合适分子量（Mn 6000）的预聚物、提高反应温度、提高环氧/羧基摩尔比,有利于提高扩链产物分子量；随着预聚物分子量减小、反应温度升高或环氧／羧基摩尔比偏离1/1,扩链产物分子量支化程度增大、分子量分布变宽,乃至产生凝胶。

生物可降解聚乳酸基纳米复合材料的热性能和结晶动力学研究

关键词：聚乳酸，纳米复合材料，热性能，结晶动力学源自IIABSTRACT
Poly(lactic acid) or Polylactide (PLA) is the most extensively researched and utilized biodegradable and biocompatible thermoplastic aliphatic polyester, produced from renewable resources, and environmentally benign material, which attracts many researchers to widely research. Because of its favorable biodegradability, high strength and stiffness, transparency, nontoxic to the human body and the environment, as well as in contrast to those conventional plastics, PLA has excellent potential for substitution of petroleum-based polymers. Although PLA is an eco-friendly bioplastic with excellent biocompatibility, processibility, and less energy dependence, it has drawbacks as well, such as its poor toughness, low heat distortion temperature, slow crystallization rate and degradation rate, hydrophobicity, unsatisfactory gas barrier properties, lack of reactive side-chain groups, which limits its development and wide practical application. Therefore, several modifications have been proposed to overcome the aforementioned problems of PLA. The main modification methods include polymer blending, copolymerization and compositing with some nano-materials. Among the several modifications, compositing with some nano-materials are regarded as a useful and convenient way. Nanoscale fillers were dispersed into the matrix of polylactide to form polylactide-based nanocomposites, which could significantly improve the mechanical properties, gas barrier properties, thermal properties and biodegradable properties of PLA. The technique had attracted great attention both in industry and in academia at home and abroad. In this article, the nanocomposites based on Poly(L-lactide) (PLLA) and nanoparticale contained reactable nano-SiO2 (RNS), dispersible nano-SiO2 (DNS), nano-CaCO3 (brand name: NLY101I) and Vinyl-polyhedral oligomeric sisesquioxane (Vinyl-POSS) were prepared through ultrasound-assisted melt blending method, the thermal properties of PLLA and its nano-composites were studied; PLLA/reactable nano-SiO2 nanocomposites were prepared by injection molding method and isothermal crystallization kinetics and non-isothermal crystallization kinetics of PLLA and PLLA/reactable nano-SiO2 nanocomposites were studied. The main work in this paper is as follows: 1. Poly (lactic acid) was modified with different nanoparticles via ultrasound-assisted melt blending method. The thermal properties of PLLA and its composites has been investigated using thermo-gravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD)、 Fourier-transform infrared (FTIR). The results indicted that the thermal stability of PLLA affected by same concentration (1%) of different nanoparticles were different. The thermal stability of PLLA was increased by joining nano-SiO2 with —NH2 (RNS) and —CH3 (DNS) functional group. The addition of Vinyl-polyhedral oligomeric sisesquioxane (Vinyl-POSS) had little influence on the thermal stability of PLLA. While nanoCaCO3 (brand name: NLY101I) is caused significant reduction in thermal stability of PLLA. Moreover, the additions of different nano-particles have had impact on cold crystallization, melting

聚乳酸降解性能研究进展

聚乳酸降解性能研究进展董奇伟【摘要】聚乳酸是典型的“绿色塑料”，因其良好的生物相容性、完全可降解性及生物可吸收性，是生物降解医用材料领域中最受重视的材料之一。

本文介绍了聚乳酸的降解机理，着重对近年来有关聚乳酸降解性能的研究进行了综述。

【期刊名称】《塑料制造》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P66-69)【关键词】聚乳酸;降解性能;研究进展【作者】董奇伟【作者单位】常州轻工职业技术学院,江苏常州213164【正文语种】中文【中图分类】TQ326.9近年来世界各国都高度重视源于可再生资源的可降解高分子材料的研究开发，以减少固体废弃物并降低高分子材料对石油资源的依赖性[1]。

聚乳酸（PLA）是一种合成的脂肪族聚酯类高分子材料，以良好的生物相容性、降解性和生物可吸收性而广泛应用于医疗、药学、农业、包装和服装等领域，尤其在医学方面的应用研究较多，成为生物降解医用材料领域中最受重视的材料之一[2-4]。

随着PLA在骨科材料及药物控释制剂等方面的产品开发及性能要求，生物降解速率可控成为PLA研究的热点。

本文介绍了聚乳酸的降解机理，对国内外聚乳酸降解性能的研究进行了综述。

聚乳酸是一种合成的脂肪族聚酯，其降解可分为简单水解（酸碱催化）降解和酶催化水解降解。

从物理角度看, 有均相和非均相降解。

非均相降解指降解反应发生在聚合物表面,而均相降解则是降解发生在聚合物内部。

从化学角度看，主要有三种方式降解：①主链降解生成低聚体和单体；②侧链水解生成可溶性主链高分子；③交链点裂解生成可溶性线性高分子。

本体侵蚀机理认为聚乳酸降解的主要方式为本体侵蚀，根本原因是聚乳酸分子链上酯键的水解。

聚乳酸类聚合物的端羧基（由聚合引入及降解产生）对其水解起催化作用，随着降解的进行，端羧基量增加，降解速率加快，从而产生自催化现象。

一般而言，聚乳酸制品的内部降解快于表面降解，这是由于具端羧基的降解产物滞留于样品内，产生自加速效应。

聚乳酸几大因素阻碍发展

聚乳酸几大因素阻碍发展产品成本高除了聚乳酸在性能上的缺陷外，聚乳酸与普通塑料产品的价格差异大，聚乳酸产品的高价格影响了其工业市场的发展。

一般情况下，聚乳酸价格比传统塑料要高50%～200%，以塑料袋为例，聚乳酸的密度是1.24g/ml，PE和PP的密度是0.9g/ml，达到同样的强度，聚乳酸袋要比PE或PP塑料袋更厚，需要更多的原料，因此，聚乳酸塑料袋比PE或PP塑料袋贵1倍以上，许多超市自然不愿免费为顾客提供这样昂贵的购物袋。

同样，在农用膜应用领域，与PE的成本差别使聚乳酸材料难以被农民接受。

投入及入市风险大在不好判断市场效益、技术也不是很完善的时候，建造聚乳酸工厂的前期投入大，风险也大。

由于具有不同的性能，聚乳酸产品的加工需要企业对其工艺进行频繁测试，来调整加工设备、优化加工条件。

例如为了避免聚乳酸在加工过程中降解，需要更换热媒来适应较低的操作温度以避免聚乳酸过热，还需要用除湿器来控制湿度等。

聚乳酸材料的实验室制备工艺相当普及，但是要建立高质量、低成本、商业化可行的工业级聚乳酸厂却并不容易。

对于不少企业来说，在没有市场、技术不成熟以及有可能存在侵权的情况下，投资聚乳酸建厂的风险较大。

甄光明分析说，在聚乳酸没有较大市场和竞争力的情况下，加工商不愿意改变设备、买料试车、调整工艺和加大产能来发展聚乳酸产品及其市场，而小规模生产会造成较高的生产成本和产品质量的不稳定，使其很难扩展市场。

在这种情况下，共混企业、加工企业、分销企业以及整个供应链很难扩大市场规模，造成“没鸡就没蛋、没蛋就没鸡”的恶性循环。

自性能有缺陷作为较硬的热塑性塑料，聚乳酸的性能与PET及PS比较相似，与PE及PP差异较大，它有很多独有的特性，比如良好的透明性、良好的表面光洁度、高硬度和较好的印刷显示效果。

但是，聚乳酸也有很多特性限制了其在纺纤、注塑制品、泡沫塑料、衬垫包装以及食品包装领域的应用，在高附加值应用领域的使用也受其机械性能、热变形温度、气体穿透性、耐久性等性能的限制。

聚乳酸碳纳米管复合材料的结晶及流变性能

2021年第2期广东化工第48卷总第436期 · 3 · 聚乳酸/碳纳米管复合材料的结晶及流变性能曾润鹏1，方景辉2，董智贤1*(1．广东工业大学材料与能源学院，广东广州510006；2．中山环宇实业有限公司，广东中山528425) [摘要]采用熔融共混的方法制备了聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料(PLA/MWCNTs)复合材料，研究了MWCNTs对复合材料的结晶性能、热性能和流变性能的影响。

研究结果表明MWCNTs的加入不会改变其晶型结构，但可起到异相成核作用，降低PLA基体的冷结晶温度，提高结晶度。

MWCNTs可显著提高PLA的热稳定性，添加1 wt% MWCNTs的PLA/MWCNTs复合材料的初始热分解温度比纯PLA初始热分解温度提高了28.8 ℃。

在低频区，PLA/MWCNTs复合材料的储能模量和复数黏度随着MWCNTs含量的增加而增加，当MWCNTs添加量为3 wt%时达到PLA/MWCNTs复合材料的流变逾渗值。

随着频率的增加，PLA/MWCNTs复合材料仍表现出传统的剪切变稀行为。

[关键词]聚乳酸；多壁碳纳米管；复合材料；结晶；流变行为[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)02-0003-03 Crystallization Properties and Rheological Behavior of PLA/MWCNTs CompositesZeng Runpeng1, Fang Jinghui2, Dong Zhixian1*(1. School of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006；2. Zhongshan Universal Enterprise Ltd., Zhongshan 528425, China)Abstract: Polylactic acid/carbon nanotubes composites (PLA/MWCNTs) were prepared by melt mixing. The effect of MWCNTs on crystallization and thermal properties, rheological behaviors were investigated by X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA) and rotational rheometer. The research results show that the addition of MWCNTs did not change the crystal structure of PLA. Acted as heterogeneous nucleating agents, MWCNTs could reduce the cold crystallization temperature of the PLA matrix, and increase the crystallinity. The thermal stability of PLA/MWCNTs composites were significantly improved. The initial thermal decomposition temperature of PLA/MWCNTs composite with 1 wt% MWCNTs increased by 28.8 ℃ than that of pure PLA. The rotational rheometer experiment showed that at low-frequency region, the storage modulus and complex viscosity of PLA/MWCNTs composites increased with the increasing content of MWCNTs. The rheological percolation value of PLA/MWCNTs composite was 3 wt%. With the increase of frequency, PLA/MWCNTs composites still exhibited traditional shear thinning behavior.Keywords: Polylactic acid (PLA)；Multiwall carbon nanotubes (MWCNTs)；composite；crystallization；rheological behavior聚乳酸(PLA)具有良好的生物相容性和可降解性，是最有发展前景的环境友好材料，有望取代部分通用塑料，解决日益严峻的塑料污染问题[1]。

D_乳酸含量对高L组分聚乳酸的结晶速率_结晶度及熔点的影响

聚乳酸的基本问题在于室温下存放稳定性（耐水解性）问题。笔者曾在 1990 年中期与美国 Cargill 公司（现为 Nature Works）共同研究，开发了生产技术，使聚合物中残留的丙交酯减少到一定
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合成纤维 S ynthetic Fiber in China
2011 年第 40 卷第 6 期
结晶时间。由（4）式可来自：ln (1-c) =-ktn
（5）
ln [-ln (1-c)] =lnk+nlnt
（6）
由 ln [-ln (1-c)] 对 lnt 作图时，从截距可求出
结晶速率常数 k。
3 聚乳酸大分子主链中 D-乳酸含量（XD）对结晶行为和熔点的影响
当 L-乳酸为主要成分的聚乳酸（重均分子量 M）w 主链中的 D-乳酸的含量为 XD （%）时，Mw 及 XD 对熔融结晶过程中的等温结晶行为（晶核生长速率及结晶速率）的影响，用偏光显微镜观察球晶及差示扫描量热计的 DSC 曲线进行研究，也研究了 XD 对此时结晶度 Wc （%）及 Tm 的影响。 3.1 对聚乳酸等温结晶速率的影响
笔者 20 世纪 80 年代后半期开始对高分子材料科学的研究。近年来在地球环境、资源问题的时代背景下，进行了从生物降解性塑料的探索、基础应用研究到技术开发及事业开发。到 1990 年中期，在数种生物降解性塑料的研究中，发现聚乳酸的化学结构（一次结构）和特殊的生物降解机制，可作为普通塑料（非医疗用途）的生物循环材料和耐久性结构材料，因此替代现有石油系塑料的可能性很大。
聚乳酸从室温升温到 200 ℃，保持 3 min，以 200 ℃/min 骤冷到 130 ℃，在 130 ℃的等温结晶行为（球晶生成及球晶成长速度）用偏光显微镜观察，结果如图 1 及图 2 所示。Mw 大致相等的试样的球晶成长速率 G （μm/min），在 XD 为 0 %~2.5 % 范围内，对 XD 几乎是线性下降。从图 2 可知，XD 只减少 1 %，G 增大约 2 倍。这里 G 和 Mw 有负相关关系，认为 Mw 增大时 G 有变慢趋势。以前 Pennings 报道过的最快球晶增长速度 Gmax 的结晶温率 Tc 在 130 ℃附近，与 Mw 无关。

聚乳酸(PLA)／三醋酸甘油酯(TAc)的结晶性能研究

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第２６卷第１期２００８年３月
胶体与聚合物
ＣｈｎｓｏｒａｆｏｌｉｐｌｍｅｉｅｅＪｕｌｌｄ＆ｏｙｒｎｏＣｏ
Ｖ０．６Ｎ．１ｏ１２Ｍａ．０８ｒ２ｏ
聚乳酸（Ｅ／ＰＡ）三醋酸甘油酯（Ａ）Ｔｃ的结晶性能研究
ＰＡ的不足之处是无法克服的脆性，Ｉ目前多
１００ｐ９￣１ｒｍ混炼５ｉ后制得ＰＡＡ二元共Ｃ２ｍｎＬ／ｃＴ混体系以备测试。
１测试方法．４
１．Ｓ．１Ｃ测试４Ｄ
二次扫捕以消除热历史，扫描
采用加入韧性较好的高分子如ＰＬ８、Ｃｔ１添加小等
点一８沸点２８６ ℃。７ ℃，５ —２Ｏ
（２￣，３￣，４￣１０Ｃ１０Ｃ１０Ｃ）等温６ｍｎ０ｉ，观察球晶形
态。
１主要仪器设备．２
１．ＷＡＤ测试将共混样品在１０Ｃ１Ｍａ．４４Ｘ９￣、０Ｐ的平板硫化机中压成约Ｏｍ．ｍ的片，２后迅速放人１０Ｃ１０ＣｌＯ２￣，３￣，４ ℃的烘箱中等温２０ｉ。将制４ｍｎ得的样取１ｒ０ｍ×１ｒａ０ｍ进行ＷＡＤ测试，扫描ａＸ范围５Ｏ扫描速率５ｍｎ５。、￣ｉ／。
ＸＲＤ一６００Ｏ
￥稿日期：０７１— ５收２０ — １１
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张晓方聚乳酸（Ｌ）等：ＰＡ／三醋酸甘油酯（Ａ）结晶研究ｃ的性能ｒ
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２结果与讨论

聚乳酸（PLA）结晶过程影响因素研究进展

聚乳酸（PLA）结晶过程影响因素研究进展刘广军【摘要】Poly lactic acid ( PLA) is a non-petroleum-based biodegradable environment-friendly material, with certain mechanical strength and physical properties, is widely used in packaging, bio-pharmaceutical and textile industry and other fields. PLA is a crystalline polymer, and it can crystallize in the process, which can be controlled in crystallization rate by structural conditions, molding conditions, and nucleating agents, to improve its macroeconomic performance. Since PLA has better material properties and does not pollute the environment, it is now widely used in various fields, and has broad prospects in the future.%聚乳酸( Poly lactic acid,简称为PLA)是一种非石油基可生物降解的环境友好型材料,具备一定的机械强度与物理性能,被广泛应用于包装、生物医药以及纺织工业等领域。

PLA是结晶性聚合物,在加工过程中会出现结晶现象,可以通过控制结构条件、成型条件以及选择结晶成核剂,控制其结晶速率,改善PLA的宏观性能。

聚乳酸的溶液结晶行为

聚乳酸的溶液结晶行为
郝红;梁国正
【期刊名称】《高分子材料科学与工程》
【年(卷),期】2005(21)5
【摘要】采用DSC和XRD方法研究从不同浓度对二甲苯溶液中结晶的聚乳酸的结晶行为。

结果表明,从稀溶液中得到的聚乳酸具有高的结晶度,高的非等温结晶温度和快的结晶速度。

【总页数】4页(P185-187)
【关键词】聚乳酸;结晶性能;解缠结
【作者】郝红;梁国正
【作者单位】西北大学化工学院;西北工业大学化工系
【正文语种】中文
【中图分类】O631.13
【相关文献】
1.氟氯在硫酸锌溶液蒸发结晶及结晶产物干燥过程中的行为 [J], 王祖林;刘志宏;张登凯;李玉虎
2.溶剂诱导的聚乳酸/聚乳酸衍生物共结晶行为 [J], 曹友錋;庞烜;项盛;王天昶;冯立栋;边新超;李杲;陈学思
3.聚乳酸/聚乙二醇共混物的结晶与降解行为 [J], 张矿生;唐梅荣;薛小佳;李楷;邵炎;周健;岳冲冲;李壮壮;潘鹏举
4.木质素接枝右旋聚乳酸的结晶行为及对左旋聚乳酸的结晶促进作用 [J], 庄卓欣;
李甜甜;金婷婷;周紫薇;宁振勃;蒋妮;甘志华
5.2,5-呋喃二甲酸二癸酯和滑石粉协效调控聚乳酸结晶行为研究 [J], 颜卓然;陆贻超;马中森;宋亚男;赵鹏飞;路丹;倪金平;历伟;张亚杰
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