中性缓冲盐的添加对聚乳酸降解性能的影响

乳酸使用 过程 中的 降解 问题 ， 通过溶 液共混 法将缓 冲剂 添加 到 聚乳 酸 中 ， 而来延 缓 聚乳 酸材 料 降解速 度 ， 从
增加材料 的强度保 持 时问 。
１ 实验 部 分
１ １ 实验 原料 ．
原料 ： 聚乳酸 Ｒ Ｖ（ ２ １ 浙 江海 正 生 物材 料 股 份 有 限公 司 ） ＮａＨＰ ・１ Ｈ ＡＲ级 ， 陇 化 工 Ｅ ） ０（ ＤＥ ， ２ Ｏ ２ Ｏ（ 西
第 ２期
叶
伟等 ： 中性缓 冲盐 的添加对聚乳酸降解性能的影响
空 干燥 ３ｈ备 用 。本 文 制 得 的 Ｐ Ａ 薄 膜 分 别 含 有 缓 冲 剂 质 量 分 数 为 ３ （ Ｌ ） ５ （ Ｌ ） １ ％ Ｌ Ｐ Ａ２ 、 Ｐ Ａ３ 和 ０ （Ｉ ） Ｐ 。用 同样方 法制 备无 缓 冲剂 添加 的材料 为 Ｐ Ａ１ Ａ４ Ｌ 。制得 的材 料放 在 干燥 器 中备 用 。
中性 缓 冲 盐 的添 加 对 聚 乳 酸 降 解 性 能 的 影 响
叶 伟 ， 章婉 ， 文龙 汪 周
（ 江理 工 大 学材 料 与 纺 织 学 院 ， 州 ３０ １） 浙 杭 １０ ８
摘
要 ： 究中性缓冲剂的添加 对聚乳酸 薄膜材料耐 降解性能 的影 响。经过 ９ ℃水浴加速 水解 实验 、Ｏ 研 ５ ５ ℃干
恒温 磁力搅拌 器 （５２型 ） 拌着 的 １０ｍＬＡ溶 液 中 ， 个方 法 可 以很 好地 解 决无 机 盐 在 聚乳 酸 中的分 散 ８— 搅 ０ 这
性 ＿ ， 取一定 量聚乳 酸溶液 到培养皿 中 自然挥发 成膜 。然后利 用 电热 恒 温真 空 干燥箱 （ Ｚ －０ ０ ５ ℃真 ６移 ］ Ｄ Ｆ６５ ）Ｏ
收稿 日期：２ ０ —０ —２ ０９ ５ ２
基 金 项 目：浙 江 省 出 国 留学 人 员择 优 资 助 项 目（ ６ ｌ５ 一 ＯＯ ２０Ｄ） 作 者 简介 ：叶 伟 （９ ４ ） 男 ， 江 丽 水 人 ， 士研 究 生 ， １８ 一 ， 浙 硕 主要 从 事 生 态 纺 织 材 料 及其 制 品的 研 究 。
热和湿热降解 实验表 明， 添加中性缓 冲盐的 Ｐ Ａ薄膜材料 ， Ｌ 都可不 同程度地 获得 耐水解性 能， 高了聚乳 酸薄膜材ห้องสมุดไป่ตู้ 提
料 的 强度 保 持 率 。ｗ Ｘ Ｄ分 析 表 明 ， Ｒ 中性 缓 冲 剂 的 添加 并没 有 改 变聚 乳 酸 的微 细 结 构 。 实验 表 明 ， 中性 缓 冲 剂 的 添
加 可 以在 一 定 程 度上 减缓 聚 乳 酸 材 料 的 水解 速 度 ， 而提 高材 料 的 耐 降 解性 能 。 从
关 键 词 ： 乳 酸 ；中性 缓 冲 盐 ；薄 膜 ；机 械 强 度 ； 度 保持 聚 强 中 图分 类号 ： ３ ． １ Ｏ６ １ ３ 文 献 标 识码 ：Ａ
０ 引 言
聚乳酸 的生产可 以摆脱 高分子材 料对石 油等化 石资 源的依 赖 ， 生产制 造过 程造成 的环境 负荷小 ， 其 具有 良好 的可堆肥性 、 生物 降解性 。降解 产生 的二 氧化碳 和水 可 以返 回 自然界 ， 新加 入 到植 物 的光 合作 用 中 ， 重 从 而使地球 上 的碳 循环 维持平 衡 。由此 可见 ， 聚乳 酸能够满 足可 持续发 展 的要 求 。但是 聚乳酸材 料易 降解 ，
浙江理 工大 学学报 ， ２ 第 ７卷 ， ２期 ，０ ０年 ３月 第 ２１
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＺ ｅｉｎ ｃ Ｔｅ ｈ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ ｈ ｊ ｇ Ｓ ｉ ｃ ｉｅ ｓｔ ｏ ａ — ｙ
Ｖｏ ． ７ １２ ，Ｎｏ ２ ． ，Ｍ ａ ．２ １ ｒ ００
文章 编 号 ：１７ —８ １（０ Ｏ ２ ０９ —５ ６ ３３ ５ ２ １）０— １８０
１ ３ 实 验 方 法 ．
加 速水 解实验 ｌ ： 样 品完 全浸 没于盛 有 去离 子水 的 １ ０ 将 ０ｍＬ玻 璃 杯 内， 璃 杯 放在 ９ ￣ 电热 恒温 ０ 玻 ５Ｃ的 振 荡水 槽 （ ＤＫＺ４ ０ 型 ） 一５ Ａ 中。处理 一定 的 时间 （ 、 、 、 Ｏ １ ３ ５ｈ和 １ ） 出 ， 去 样 品表 面 残 留水 ， ０ｈ 取 擦 而后 放 在干 燥 器 中干燥 ４ ， 出后 测试 相关 性 能 。 ８ｈ 取
伴 随着 降解 强度损 失很快 ， 这就 限制 了聚乳酸 的应用 。有研 究 表 明聚乳 酸 在 降解介 质 中的降 解速 率呈 如 下
递减 ： 碱液 ＞酸液＞ 去离子 水＞缓 冲液 Ｉ 。聚乳 酸降解 过程 中 ， 生 大量 乳 酸 ， 酸 对 聚乳 酸 自身 有很 强 的 ＿ 】 ］ 产 乳 催化 作用 ， 而产生 的乳酸 会加速材 料 的降解 ＿ 。虽然 对 聚乳 酸 材料 的内部 进 行 ｐ 调控 的研 究 在一 些 文 从 ２ ］ Ｈ 献 中已经提 出过ｌ ］但是 对于 中性 无机 盐 的添加对 聚乳酸 降解性 能 的研 究还 没有涉及 过 。本文研 究 了在 聚 ３，
厂 ）ＫＨｚ ０ （ 、 Ｐ ４ＡＲ级 ， 天津 市科 密 欧试 剂 有 限公 司 ） 氯仿 （ 、 ＡＲ级 ， 江三 鹰化 学 试剂 有 限公 司） 四氢 呋 喃 浙 、 （ ＡＲ级 ， 杭州 高 晶精 细化工 有 限公 司） Ｐ Ｇ ４ ０ ＡＲ级 ， 、 Ｅ －０ （ 天津市 科密 欧试剂 有 限公 司 ） 。 １ ２ 材 料的制备 ． 配制 质量 比为 ５ ｏ ５ ／ ｏ ％ （ 乳 酸／ Ｅ 氯 仿 ） 溶 液 Ａ，ｐ ０ ． ］ ｏ 聚 ０／ Ｐ Ｇ／ 的 Ｈ一 ７ ０的缓 冲剂 ＿ （ ０ ． ５ ＮａＨＰ ４・ ］ １ Ｈ。 ： ＨＰ 一２ ６ ４１／ ／ ２ Ｏ Ｋ Ｏ ． ３ ）水 四氢呋喃 （ ． ／ ／ ５ｍＬ 溶液 Ｂ ０ ４ｇ ５ｍＬ １ ） 。取 一定量 Ｂ溶 液缓 慢滴 定到 放在