聚乳酸增韧研究
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首先了解
1.聚乳酸的概述 聚乳酸的概述 2.聚乳酸的性能特点 聚乳酸的性能特点
聚乳酸的概述
1.聚乳酸（polylactide，PLA）是另一类非常 聚乳酸（ 聚乳酸 ， ） 重要的线性脂肪族聚酯 。 2.PLA是以淀粉发酵产物乳酸为原料， 是以淀粉发酵产物乳酸为原料， 是以淀粉发酵产物乳酸为原料 经过脱水聚合而成，其结构式如下: 经过脱水聚合而成，其结构式如下
BOPP
聚乳酸增韧实验
最大力（ 最大力（ 撕裂强度 （N/mm) N） 4.926 4.750
PLA
最大力（ 最大力（ N） 4.320 2.726
PLA 与 PCL 共 聚 物
撕裂强度 （N/mm) 105.50 68.17 101.10 92.36 101.10 90.16 63.77 112.10 96.76 72.37
拉伸强度： 拉伸强度： N/mm²) （N/mm ) 30.78 31.12 30.78 32.47 33.83 26.38 27.06 25.03 26.72 26.38 伸长率（ 伸长率（% ） 384.90 414.90 350.20 403.80 399.10 189.20 176.20 130.10 154.50 172.50
聚乳酸的改性研究
选择PCL的主要原因： • 聚ε-已内酯(PCL)是一种脂肪族聚酯材料，具有良好的生 物相容性和可降解性，为半结晶态聚合物，结晶度随分子 量的提高而降低，熔点和玻璃化转变温度分别约57℃和－ 62℃。PCL可被水分子降解，降解的PCL分子片段被吞噬细 胞吞噬后，在细胞内降解为小分子产物，可能随机体正常 代谢排出体外，无毒性。非晶态PDLLA降解速度很快，本 体侵蚀后，强度很快下降，不适合长效药物释放、外科手 术线及组织工程方面的应用，而PCL因其结晶降解速度比 较慢，一般需一年以上才可以完全降解，并且有较好的药 物穿透性，常用来做药物传输载体。用PCL与PDLLA共聚可 以有效的改善PDLLA的性能，改性后的PDLLA可广泛应用于 医用材料、胶粘剂、薄膜、包装材料及其它塑料制品。
聚乳酸研究的主要方法
计划： 计划：
首先分析聚乳酸分子的基本特征， 首先分析聚乳酸分子的基本特征， 然后找出合适的增塑剂来对它改性， 然后找出合适的增塑剂来对它改性，
实验： 实验：
主要采用红外来表征聚乳酸与其增塑剂共聚 物的混合体系的结构， 物的混合体系的结构，然后用拉伸强度测试 仪来验证所得结论是否正确。 仪来验证所得结论是否正确。
LDPE
拉伸强度： 拉伸强度： N/mm²) （N/mm ) 193.50 227.60 236.40 229.80 233.10 129.70 116.50 177.00 185.80 162.70
伸长率（ 伸长率（% ） 29.31 29.04 29.35 29.05 29.05 29.36 29.05 40.23 46.58 36.02
1.在 PCL与 PLA共聚后得到的共聚物 在 与 共聚后得到的共聚物 的韧性与纯PLA相比有很大的提高。 相比有很大的提高。 的韧性与纯 相比有很大的提高
2.在增韧的同时，还保持了聚乳酸的两 在增韧的同时， 在增韧的同时 个优点， 个优点 ， 它的可贵的透明性和可生物 降解性。 降解性。
致谢
感谢我们的老师
聚乳酸的改性研究
增韧方法和种类： • 共混增韧 • 共聚增韧 • 通过成型加工增韧
聚乳酸改性研究
1.确定聚乳酸增韧方案 确定聚乳酸增韧方案 2.聚乳酸研究的主要方法 聚乳酸研究的主要方法
聚乳酸增韧实验方案
• • • • • 增塑剂确定为PCL 采用共聚增韧的方法对PLA进行增韧 对所得共聚物进行压片制作红外材料 用红外测定仪来测定共聚物 对所得共聚物进行拉伸和撕裂强度测试
聚乳酸增韧实验
最大力（ 最大力（ 撕裂强度 （N/mm) N） 6.245 7.301 7.125 5.620 6.773 9.148 7.564 8.532 7.828 8.796 156.10 182.50 178.10 140.70 169.30 228.70 189.10 213.30 195.70 219.90
聚乳酸的性能特点
• 聚乳酸(PLA)又称聚丙交酯，来自可再生资 源，它具有优良的生物相容性、力学性能、 加工成型性能、降解性能等，可用于生物 医学、包装等领域。 • 机械性能方面，PLA性脆、抗冲击性能差;加 工性能方面，PLA热稳定性差，即使在低于 熔融温度和热分解温度下加工也会使分子 量大幅度下降;价格方面，由于乳酸价格及 聚合工艺决定了PLA成本较高。
包072：王淑婷 ： 指导老师： 指导老师：张伟
前言
在这个白色污染肆虐、石油资源紧缺的年 代，绿色、环保型材料显得尤为重要。而聚 乳酸等的出现使人们看到了新的希望。 聚乳酸从可再生资源如淀粉中生产，有 利于减少人类对石油资源的依赖性；它在人 体和自然环境中均可降解，其降解产物(乳酸 及其低聚物)对人体和自然环境的毒性很低。 随着人们对环保的日益重视，以及应用领域 的不断开发，PLA有望大规模工业化生产并成 为21世纪重要材料之一。
123.10 118.70 136.30 120.90 136.30 171.50 116.50 123.10 129.70
5.453 4.838 5.453 6.861 4.662 4.926 5.189
4.046 3.694 4.046 3.606 2.550 4.486 3.870 2.814
感谢我们的学校
聚乳酸增韧实验
聚乳酸增韧实验
ⅠPLA ⅡPCL ⅢPLA与 PCL的 共聚物
聚乳酸增韧实验
拉伸强度 (N/mm2) 109.60 103.10
PLA
伸长率(%) 伸长率(%) 28.88 29.29 29.11 28.92 29.53 28.79 29.68 29.17 28.77
97.77 104.20 100.10 99.46 92.70 110.90 105.50
拉伸强度 (N/mm2) 24.02 24.69 25.54 23.68 27.57 24.35 21.14 21.48 24.53
伸长率 (%) 69.65 57.20 62.20 53.90 78.25 67.20 42.25 56.55 64.95
PLA 与 PCL 共 聚 物
聚乳酸增韧实验
LDPE
最大力（ 最大力（ 撕裂强度 （N/mm) N） 1.407 2.463 2.023 2.237 2.199 2.023 3.518 4.486 1.759 70.37 123.10 101.10 118.70 109.90 101.10 175.90 224.30 87.96
BOPP
实验结论
PLA的改性方案 的改性方案
• 。。。。。。。 分析聚乳
酸分子的 基本特征 PLA的增 的增 韧改性 找出合适 的增塑剂
采用合适 的增韧方法 对PLA增韧 增韧
对所得样 品进行分 析验证
聚乳酸的改性研究
选择PLA增塑剂的主要原则是： • • • • • • • 与PLA具有良好的相容性； 在加热和热成型条件下稳定性好； 挥发性小，迁移性小； 耐化学药品性、耐光性好； 安全卫生性好； 可生物降解性好； 性价比高等等。
首先了解
1.聚乳酸的概述 聚乳酸的概述 2.聚乳酸的性能特点 聚乳酸的性能特点
聚乳酸的概述
1.聚乳酸（polylactide，PLA）是另一类非常 聚乳酸（ 聚乳酸 ， ） 重要的线性脂肪族聚酯 。 2.PLA是以淀粉发酵产物乳酸为原料， 是以淀粉发酵产物乳酸为原料， 是以淀粉发酵产物乳酸为原料 经过脱水聚合而成，其结构式如下: 经过脱水聚合而成，其结构式如下
BOPP
聚乳酸增韧实验
最大力（ 最大力（ 撕裂强度 （N/mm) N） 4.926 4.750
PLA
最大力（ 最大力（ N） 4.320 2.726
PLA 与 PCL 共 聚 物
撕裂强度 （N/mm) 105.50 68.17 101.10 92.36 101.10 90.16 63.77 112.10 96.76 72.37
拉伸强度： 拉伸强度： N/mm²) （N/mm ) 30.78 31.12 30.78 32.47 33.83 26.38 27.06 25.03 26.72 26.38 伸长率（ 伸长率（% ） 384.90 414.90 350.20 403.80 399.10 189.20 176.20 130.10 154.50 172.50
聚乳酸的改性研究
选择PCL的主要原因： • 聚ε-已内酯(PCL)是一种脂肪族聚酯材料，具有良好的生 物相容性和可降解性，为半结晶态聚合物，结晶度随分子 量的提高而降低，熔点和玻璃化转变温度分别约57℃和－ 62℃。PCL可被水分子降解，降解的PCL分子片段被吞噬细 胞吞噬后，在细胞内降解为小分子产物，可能随机体正常 代谢排出体外，无毒性。非晶态PDLLA降解速度很快，本 体侵蚀后，强度很快下降，不适合长效药物释放、外科手 术线及组织工程方面的应用，而PCL因其结晶降解速度比 较慢，一般需一年以上才可以完全降解，并且有较好的药 物穿透性，常用来做药物传输载体。用PCL与PDLLA共聚可 以有效的改善PDLLA的性能，改性后的PDLLA可广泛应用于 医用材料、胶粘剂、薄膜、包装材料及其它塑料制品。
聚乳酸研究的主要方法
计划： 计划：
首先分析聚乳酸分子的基本特征， 首先分析聚乳酸分子的基本特征， 然后找出合适的增塑剂来对它改性， 然后找出合适的增塑剂来对它改性，
实验： 实验：
主要采用红外来表征聚乳酸与其增塑剂共聚 物的混合体系的结构， 物的混合体系的结构，然后用拉伸强度测试 仪来验证所得结论是否正确。 仪来验证所得结论是否正确。
LDPE
拉伸强度： 拉伸强度： N/mm²) （N/mm ) 193.50 227.60 236.40 229.80 233.10 129.70 116.50 177.00 185.80 162.70
伸长率（ 伸长率（% ） 29.31 29.04 29.35 29.05 29.05 29.36 29.05 40.23 46.58 36.02
1.在 PCL与 PLA共聚后得到的共聚物 在 与 共聚后得到的共聚物 的韧性与纯PLA相比有很大的提高。 相比有很大的提高。 的韧性与纯 相比有很大的提高
2.在增韧的同时，还保持了聚乳酸的两 在增韧的同时， 在增韧的同时 个优点， 个优点 ， 它的可贵的透明性和可生物 降解性。 降解性。
致谢
感谢我们的老师
聚乳酸的改性研究
增韧方法和种类： • 共混增韧 • 共聚增韧 • 通过成型加工增韧
聚乳酸改性研究
1.确定聚乳酸增韧方案 确定聚乳酸增韧方案 2.聚乳酸研究的主要方法 聚乳酸研究的主要方法
聚乳酸增韧实验方案
• • • • • 增塑剂确定为PCL 采用共聚增韧的方法对PLA进行增韧 对所得共聚物进行压片制作红外材料 用红外测定仪来测定共聚物 对所得共聚物进行拉伸和撕裂强度测试
聚乳酸增韧实验
最大力（ 最大力（ 撕裂强度 （N/mm) N） 6.245 7.301 7.125 5.620 6.773 9.148 7.564 8.532 7.828 8.796 156.10 182.50 178.10 140.70 169.30 228.70 189.10 213.30 195.70 219.90
聚乳酸的性能特点
• 聚乳酸(PLA)又称聚丙交酯，来自可再生资 源，它具有优良的生物相容性、力学性能、 加工成型性能、降解性能等，可用于生物 医学、包装等领域。 • 机械性能方面，PLA性脆、抗冲击性能差;加 工性能方面，PLA热稳定性差，即使在低于 熔融温度和热分解温度下加工也会使分子 量大幅度下降;价格方面，由于乳酸价格及 聚合工艺决定了PLA成本较高。
包072：王淑婷 ： 指导老师： 指导老师：张伟
前言
在这个白色污染肆虐、石油资源紧缺的年 代，绿色、环保型材料显得尤为重要。而聚 乳酸等的出现使人们看到了新的希望。 聚乳酸从可再生资源如淀粉中生产，有 利于减少人类对石油资源的依赖性；它在人 体和自然环境中均可降解，其降解产物(乳酸 及其低聚物)对人体和自然环境的毒性很低。 随着人们对环保的日益重视，以及应用领域 的不断开发，PLA有望大规模工业化生产并成 为21世纪重要材料之一。
123.10 118.70 136.30 120.90 136.30 171.50 116.50 123.10 129.70
5.453 4.838 5.453 6.861 4.662 4.926 5.189
4.046 3.694 4.046 3.606 2.550 4.486 3.870 2.814
感谢我们的学校
聚乳酸增韧实验
聚乳酸增韧实验
ⅠPLA ⅡPCL ⅢPLA与 PCL的 共聚物
聚乳酸增韧实验
拉伸强度 (N/mm2) 109.60 103.10
PLA
伸长率(%) 伸长率(%) 28.88 29.29 29.11 28.92 29.53 28.79 29.68 29.17 28.77
97.77 104.20 100.10 99.46 92.70 110.90 105.50
拉伸强度 (N/mm2) 24.02 24.69 25.54 23.68 27.57 24.35 21.14 21.48 24.53
伸长率 (%) 69.65 57.20 62.20 53.90 78.25 67.20 42.25 56.55 64.95
PLA 与 PCL 共 聚 物
聚乳酸增韧实验
LDPE
最大力（ 最大力（ 撕裂强度 （N/mm) N） 1.407 2.463 2.023 2.237 2.199 2.023 3.518 4.486 1.759 70.37 123.10 101.10 118.70 109.90 101.10 175.90 224.30 87.96
BOPP
实验结论
PLA的改性方案 的改性方案
• 。。。。。。。 分析聚乳
酸分子的 基本特征 PLA的增 的增 韧改性 找出合适 的增塑剂
采用合适 的增韧方法 对PLA增韧 增韧
对所得样 品进行分 析验证
聚乳酸的改性研究
选择PLA增塑剂的主要原则是： • • • • • • • 与PLA具有良好的相容性； 在加热和热成型条件下稳定性好； 挥发性小，迁移性小； 耐化学药品性、耐光性好； 安全卫生性好； 可生物降解性好； 性价比高等等。