2022-10-02 337 蘇州和塑美
聚乳酸(PLA)是一種生物基來源且可堆肥降解的聚合物,具有優異的拉伸強度、模量以及生物相容性,可應用包裝、3D打印、生物醫用等領域。盡管PLA的應用范圍很廣,但固有的脆性和低延展性限制其廣泛應用。因此,為了提高材料的性能,人們常利用增塑劑與PLA共混以降低玻璃化轉變溫度(Tg)并賦予材料柔韌性和加工性能。
加拿大麥吉爾大學的Milan Mari?等使用甘油、琥珀酸酐和不同鏈長的醇合成一系列生物基來源的增塑劑,用于增塑脆性的聚乳酸并評價了化學結構對增塑性能、遷移率、共混物形態和毒性的影響。在20wt%增塑劑的負載下,PLA膜具有優異的柔韌性(高達435%伸長率),純PLA的伸長率僅為6%,同時增塑后的PLA的Tg可降低到15℃(純PLA的Tg~60℃)。
在無需溶劑的情況下,利用甘油、琥珀酸酐和不同鏈長的醇合成一系列生物基來源的增塑劑,并用于生產柔韌PLA膜,使其具有作為食品包裝材料的潛在應用。所有甘油類似物增塑劑都顯著降低了純PLA的Tg,最高可降低44℃。在20wt%增塑劑負載下,在溶劑流延薄膜中獲得高達435%的斷裂伸長率,而熔融共混后材料的斷裂伸長率也可高達257%。當暴露于不同的水性食品模擬物時,具有較短烷基鏈基團增塑的PLA顯示出隨時間推移的最高遷移程度,10天后觀察到高達22%的質量損失,而GS-C6混合物顯示出優異的耐遷移性(< 7%質量損失)。總之,這項工作證明了這一系列生物增塑劑的適用性,以生產高度靈活,低浸出,無毒的聚乳酸共混物,有潛力用于制造聚乳酸為基礎的食品包裝材料。
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