原位聚合聚乳酸基纳米复合材料及其降解行为
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
研究 与开 发
Ｃ 合成树脂及塑料，０ ，７５ ７ ２０ ２（：４ １ ）
ＨＩ Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｉ ＳＮ Ａ Ｄ Ｐ ＡＳ Ｉ Ｓ Ｎ ＹＮ Ｈ Ｔ Ｃ纳 米 复合 材 料 及 其 降解 行 为
曹海 雷 ， ｚ 王 鹏 ， ｚ 袁 维 波 李 媛
究ｌ 纳米有 机蒙脱 土（ ＭＭ ） １ ｌ 。 Ｏ Ｔ 由于其特殊 的层 状 结 构 而被 广泛 地 应 用于 Ｐ Ａ纳米 复合 材料 的制 Ｌ 备 。原位 聚合法 （ 图 １ 示 ） 如 所 的应 用可减少 有 毒 溶剂 的使用 ． 并使 纳米 Ｏ ＭＭＴ以剥离 形态均 匀
地分散于高 聚物基体 中 ， 得 具备优 异热性 能 、 获 机
Ｉ 插层聚合
参 见文献… ； 辛酸亚锡 ， 质量分数 为 ９ ％， ５ 国药集
团 化 学 试 剂 有 限公 司 生 产 ； 氢 呋 喃 ， 析 纯 ， 四 分 天
ｌ
收 稿 日期 ： ２ １— ４ ０ ０ ０ ０ — ４： 修 回 日期 ： ２ １ — ６ ２ 。 ０ ０ ０ — ８
合 材料
的问题 以及传统 加热方法存 在 的反应 时 间长和能 耗大的不足 ， 用微波作 为热源 ， 利 采用原位 聚合法
短 时 间 内 制 备 了 Ｐ Ｇ 增 塑 改 性 的 Ｐ Ａ Ｏ Ｔ纳 Ｅ Ｌ ／ ＭＭ
米复合材料 ， 究 了复合材 料 的力 学性能 、 研 热性能 及 降解行为 。
１ 实 验 部 分
Ｆ ｇ Ｓ ｈ ｍａ ｉ ｉ ｇ ａ ｏ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ｆｅ ｆ ｌ ｔｄ Ｐ ｉ ．１ ｃ ｅ ｔ ｄ ａ ｒ ｍ ｆｐ ｅ ａ ａ ｉｎ ｏ ｘ ｏ ｉ ｅ ＬＡ／ ｃ ａ ＯＭ ＭＴ
基 金 项 目 ： 哈 尔 滨 市 科 技 攻 关项 目ｆ０ ５ Ａ Ｃ １２。 ２ ０ Ａ ４ Ｓ ｌ）
Ｐ Ａ 的力 学 性 能 虽 然 可 通 过 纳 米 技 术 得 到 大 Ｉ
幅提高 ， 但其脆 性并未改 变 ， 以推广使 用 。 难 通过 共 混 改性 及 加入 增 塑 剂 聚乙二 醇 （Ｅ 、 苯二 Ｐ Ｇ） 邻 甲酸二 甲酯等 可使 Ｐ Ａ在保 持 降解性 的前提 下 ， Ｌ
由 脆 性 材 料 向加 工 性 能 更 好 的 韧 性 材 料 转 变 ， 进
６６℃， 貌 分 析 结 果 表 明 ， ＭＭＴ以 剥 离形 态 均 匀 分 散 于 Ｐ Ａ 中 ， 合 材 料 趋 向 于 韧 性 断 裂 。土壤 填 埋 实 验 结 果 表 ． ． 形 Ｏ Ｌ 复 明． 该复 合 材 料 具 备更 好 的降 解 性 能 关 键 词 ： 聚乳 酸 纳 米 复 合 材料 微 波 聚 乙 二 醇 有 机 蒙 脱 土
通讯 联 系人 。 系电话 ： ０ ５ ）６ ８ ８ ｌ Ｅ ｍａ ：ｗ ｒ ７ ＠ 联 （ １ ２ ３ Ｏ ； — ｉ Ｐ ａＩ ３ ４ ８ ｌ ｇ
ｈｔ ｄ ｅ ． ｉ ｅ ｕ．ｎ ．
ｎ ｎ － ｏ ｏ ｉｅｂ ｎ ｓ ｔ ｏ ｙ ｒｚ ｔｏ ａ ｏ ｃ ｍｐ ｓｔ ｙ ｉ ｉｕ ｐ ｌ ｍｅ ｉａ ｉｎ
中图 分 类 号 ： Ｔ ２ ． Ｑ ３ ２９
文 献标 识码 ： Ｂ
文 章编 号 ： １０ — ３ ６２ １ ）５ ０ ７ — ５ ０ ２ １ ９ （０ ００ — ０ ４ ０
聚乳 酸 （Ｌ 是 以微 生物 发酵产 物乳 酸为 单 Ｐ Ａ） 体化学 合成 的 ，在 自然界 中通 过水解 及生物 降解
（． 尔滨 工 业 大 学 城 市 水 资 源 与水 环 境 国家 重 点 实 验 室 ， 龙 江 哈 尔滨 ，１０ ９ １哈 黑 ５ ０ ０； ２ 哈 尔 滨 工业 大 学 市 政 环 境 工 程学 院 ， 色 化 学 与 技 术 研 究 中 心 ，黑 龙 江 哈尔 滨 ，１０ ９ ） ． 绿 ５ ０ ０
一
转 化为 Ｃ ， Ｈ Ｏ，是一 种可生 物降解 的环境 友 Ｏ及 ，
好 材料 ， 应用 于医学 、 装及 缓释等领域 。 被 包
为 了增 强 Ｐ Ａ 的力学和 热性能 ， Ｌ 降低 成本 并
推 广 应 用 ， 国 内外 学 者 对 其 进 行 了 大 量 改 性 研
步 扩 大 其 应 用 范 围 ０ ］ 。 本 研 究 针 对 纯 Ｐ Ａ 抗 冲 击 性 能 、 性 能 较 差 Ｌ 热
械 性能及 气体 阻隔性 能 的 Ｐ Ａ复合材料 ， Ｌ 因此 成
为 研 究 的热 点 ｌ 。 １ Ｉ
。
坚
１１ 原 料 及 试 剂 ．
Ｄ，一 乳酸ｆ 代表外消旋）质量分数为 ８ ％， Ｄ正 ， ８ 湖 北 民族 生化公 司生 产 ； ， 丙 交酯合 成 和提纯 Ｄ，一 Ｊ
作 者 简 介 ： 曹 海 雷 ，９ ３年 生 ， 读博 士 研 究 生 ， １８ 在 主要 从 事 生 物 降 解 高 分 子 合 成 方 面 的 研 究 。Ｅ ｍ ｉ ｅｏａｌｉ ６ ． — ａｌ ａｈ ｉ ＠１３ ： ｅ
ｃｏｎ 。
图 １ 原 位 聚 合 法 制 备 Ｐ ＡＯ Ｔ纳 米 复 合 材 料示 意 Ｌ ／ＭＭ
摘
要 ： 采 用 微 波 技 术 替 代 传 统 热 源 ， Ｄ， 一 交 酯 为 原 料 ， 入 纳 米 有 机 蒙 脱 ￣ （ＭＭ ） 增 塑 剂 聚 乙 二 以 三丙 加 Ｏ Ｔ及
醇（Ｅ ） 行 原 位 插 层 聚合 制 备 聚乳 酸 （Ｌ ／ Ｐ Ｇ进 Ｐ Ａ） ０ＭＭＴＰ Ｇ纳 米 复合 材 料 。在 微 波 功率 ９ 下作 用 １ ｎ ｗＯ ／Ｅ ＯＷ ０ｍｉ， （ＭＭＴ ） 和 ｗ（Ｅ 分 别 为 ｌ ．盘％ 时 ． 合 材 料 拉 伸 强 度 达 １．９ＭＰ ， 伸 断 裂 应 变 为 １ ．７ ， 失 重 中 心 温 度 提 高 Ｐ Ｇ） ％ Ｏ 复 ５３ ａ 拉 １６ ％ 热
Ｃ 合成树脂及塑料，０ ，７５ ７ ２０ ２（：４ １ ）
ＨＩ Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｉ ＳＮ Ａ Ｄ Ｐ ＡＳ Ｉ Ｓ Ｎ ＹＮ Ｈ Ｔ Ｃ纳 米 复合 材 料 及 其 降解 行 为
曹海 雷 ， ｚ 王 鹏 ， ｚ 袁 维 波 李 媛
究ｌ 纳米有 机蒙脱 土（ ＭＭ ） １ ｌ 。 Ｏ Ｔ 由于其特殊 的层 状 结 构 而被 广泛 地 应 用于 Ｐ Ａ纳米 复合 材料 的制 Ｌ 备 。原位 聚合法 （ 图 １ 示 ） 如 所 的应 用可减少 有 毒 溶剂 的使用 ． 并使 纳米 Ｏ ＭＭＴ以剥离 形态均 匀
地分散于高 聚物基体 中 ， 得 具备优 异热性 能 、 获 机
Ｉ 插层聚合
参 见文献… ； 辛酸亚锡 ， 质量分数 为 ９ ％， ５ 国药集
团 化 学 试 剂 有 限公 司 生 产 ； 氢 呋 喃 ， 析 纯 ， 四 分 天
ｌ
收 稿 日期 ： ２ １— ４ ０ ０ ０ ０ — ４： 修 回 日期 ： ２ １ — ６ ２ 。 ０ ０ ０ — ８
合 材料
的问题 以及传统 加热方法存 在 的反应 时 间长和能 耗大的不足 ， 用微波作 为热源 ， 利 采用原位 聚合法
短 时 间 内 制 备 了 Ｐ Ｇ 增 塑 改 性 的 Ｐ Ａ Ｏ Ｔ纳 Ｅ Ｌ ／ ＭＭ
米复合材料 ， 究 了复合材 料 的力 学性能 、 研 热性能 及 降解行为 。
１ 实 验 部 分
Ｆ ｇ Ｓ ｈ ｍａ ｉ ｉ ｇ ａ ｏ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ｆｅ ｆ ｌ ｔｄ Ｐ ｉ ．１ ｃ ｅ ｔ ｄ ａ ｒ ｍ ｆｐ ｅ ａ ａ ｉｎ ｏ ｘ ｏ ｉ ｅ ＬＡ／ ｃ ａ ＯＭ ＭＴ
基 金 项 目 ： 哈 尔 滨 市 科 技 攻 关项 目ｆ０ ５ Ａ Ｃ １２。 ２ ０ Ａ ４ Ｓ ｌ）
Ｐ Ａ 的力 学 性 能 虽 然 可 通 过 纳 米 技 术 得 到 大 Ｉ
幅提高 ， 但其脆 性并未改 变 ， 以推广使 用 。 难 通过 共 混 改性 及 加入 增 塑 剂 聚乙二 醇 （Ｅ 、 苯二 Ｐ Ｇ） 邻 甲酸二 甲酯等 可使 Ｐ Ａ在保 持 降解性 的前提 下 ， Ｌ
由 脆 性 材 料 向加 工 性 能 更 好 的 韧 性 材 料 转 变 ， 进
６６℃， 貌 分 析 结 果 表 明 ， ＭＭＴ以 剥 离形 态 均 匀 分 散 于 Ｐ Ａ 中 ， 合 材 料 趋 向 于 韧 性 断 裂 。土壤 填 埋 实 验 结 果 表 ． ． 形 Ｏ Ｌ 复 明． 该复 合 材 料 具 备更 好 的降 解 性 能 关 键 词 ： 聚乳 酸 纳 米 复 合 材料 微 波 聚 乙 二 醇 有 机 蒙 脱 土
通讯 联 系人 。 系电话 ： ０ ５ ）６ ８ ８ ｌ Ｅ ｍａ ：ｗ ｒ ７ ＠ 联 （ １ ２ ３ Ｏ ； — ｉ Ｐ ａＩ ３ ４ ８ ｌ ｇ
ｈｔ ｄ ｅ ． ｉ ｅ ｕ．ｎ ．
ｎ ｎ － ｏ ｏ ｉｅｂ ｎ ｓ ｔ ｏ ｙ ｒｚ ｔｏ ａ ｏ ｃ ｍｐ ｓｔ ｙ ｉ ｉｕ ｐ ｌ ｍｅ ｉａ ｉｎ
中图 分 类 号 ： Ｔ ２ ． Ｑ ３ ２９
文 献标 识码 ： Ｂ
文 章编 号 ： １０ — ３ ６２ １ ）５ ０ ７ — ５ ０ ２ １ ９ （０ ００ — ０ ４ ０
聚乳 酸 （Ｌ 是 以微 生物 发酵产 物乳 酸为 单 Ｐ Ａ） 体化学 合成 的 ，在 自然界 中通 过水解 及生物 降解
（． 尔滨 工 业 大 学 城 市 水 资 源 与水 环 境 国家 重 点 实 验 室 ， 龙 江 哈 尔滨 ，１０ ９ １哈 黑 ５ ０ ０； ２ 哈 尔 滨 工业 大 学 市 政 环 境 工 程学 院 ， 色 化 学 与 技 术 研 究 中 心 ，黑 龙 江 哈尔 滨 ，１０ ９ ） ． 绿 ５ ０ ０
一
转 化为 Ｃ ， Ｈ Ｏ，是一 种可生 物降解 的环境 友 Ｏ及 ，
好 材料 ， 应用 于医学 、 装及 缓释等领域 。 被 包
为 了增 强 Ｐ Ａ 的力学和 热性能 ， Ｌ 降低 成本 并
推 广 应 用 ， 国 内外 学 者 对 其 进 行 了 大 量 改 性 研
步 扩 大 其 应 用 范 围 ０ ］ 。 本 研 究 针 对 纯 Ｐ Ａ 抗 冲 击 性 能 、 性 能 较 差 Ｌ 热
械 性能及 气体 阻隔性 能 的 Ｐ Ａ复合材料 ， Ｌ 因此 成
为 研 究 的热 点 ｌ 。 １ Ｉ
。
坚
１１ 原 料 及 试 剂 ．
Ｄ，一 乳酸ｆ 代表外消旋）质量分数为 ８ ％， Ｄ正 ， ８ 湖 北 民族 生化公 司生 产 ； ， 丙 交酯合 成 和提纯 Ｄ，一 Ｊ
作 者 简 介 ： 曹 海 雷 ，９ ３年 生 ， 读博 士 研 究 生 ， １８ 在 主要 从 事 生 物 降 解 高 分 子 合 成 方 面 的 研 究 。Ｅ ｍ ｉ ｅｏａｌｉ ６ ． — ａｌ ａｈ ｉ ＠１３ ： ｅ
ｃｏｎ 。
图 １ 原 位 聚 合 法 制 备 Ｐ ＡＯ Ｔ纳 米 复 合 材 料示 意 Ｌ ／ＭＭ
摘
要 ： 采 用 微 波 技 术 替 代 传 统 热 源 ， Ｄ， 一 交 酯 为 原 料 ， 入 纳 米 有 机 蒙 脱 ￣ （ＭＭ ） 增 塑 剂 聚 乙 二 以 三丙 加 Ｏ Ｔ及
醇（Ｅ ） 行 原 位 插 层 聚合 制 备 聚乳 酸 （Ｌ ／ Ｐ Ｇ进 Ｐ Ａ） ０ＭＭＴＰ Ｇ纳 米 复合 材 料 。在 微 波 功率 ９ 下作 用 １ ｎ ｗＯ ／Ｅ ＯＷ ０ｍｉ， （ＭＭＴ ） 和 ｗ（Ｅ 分 别 为 ｌ ．盘％ 时 ． 合 材 料 拉 伸 强 度 达 １．９ＭＰ ， 伸 断 裂 应 变 为 １ ．７ ， 失 重 中 心 温 度 提 高 Ｐ Ｇ） ％ Ｏ 复 ５３ ａ 拉 １６ ％ 热