科研进展

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中心章亚琼老师在Applied Surface Science上发表论文

    生物质分子工程中心汪钟凯教授课题组近期在油脂弹性体增韧聚乳酸领域取得进展,在Applied Surface Science期刊上发表论文“Hydrogen bonding assisted toughness enhancement of poly(lactide) blended with a bio-based polyamide elastomer of extremely low amounts”。章亚琼老师为文章第一作者。聚乳酸(PLA)具有较好的可加工性、生物可降解性和环境友好性等优点,因而被认为是一种能有效减少地球上废物污染的高分子材料。但是PLA也并非完美,它存在拉伸断裂伸长率低、抗冲击强度低、热变形温度低、结晶速度慢等缺点,这些缺点极大地限制了PLA代替传统塑料的脚步。因此对PLA材料的改性一直是高分子材料界的重要研究课题之一。本研究报道制备了一种油脂基聚酰胺弹性体(PUDA-co-BUDA),采用该弹性体与聚乳酸(PLA)共混来提高聚乳酸的韧性,获得高性能全生物基聚乳酸材料。实验结果发现加入1% PUDA-co-BUDA弹性体后,PLA共混材料的拉伸断裂伸长率可以达到195%,是纯PLA的拉伸断裂伸长率的23倍。加入1%-5%的PUDA-co-BUDA弹性体后,材料的拉伸韧性得到较大的提高,而且仍能保持较好的透明度,材料的杨氏模量和屈服强度仍能保持1.0 GPa 和50 MPa以上。少量PUDA-co-BUDA弹性体能起到这么好的效果的原因是PUDA-co-BUDAPLA间可以形成氢键,氢键作用使PUDA-co-BUDA弹性体在PLA基体中形成小于2 mm的微米尺寸结构,从而提高PLA的拉伸性能。该研究利用氢键作用提高弹性体的在PLA基体中的分散性,有利于提高聚乳酸材料在医疗、包装等方面应用前景。


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