全生物降解高分子复合材料的制备及性能研究文献综述
摘要：化石资源的日渐枯竭使得“绿色”和“可再生”材料在近年来深人人心。生物基聚合物由于具有生物相容、可再生、可降解等特性，得到广泛重视。聚乳酸（PLA）廉价易得，应用广泛，但是高的脆性、差的结晶性等力学性能限制了其应用。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是一种韧性佳又可以生物降解的材料，与PLA共混之后可以性能互补，改善其力学性能。TiO2是最常见的光催化剂，可以减短降解周期，在PLA/PBS中加入改性TiO2可提高相容性，又可以更有效地促进光降解。
关键词：生物降解；PLA；PBS；复合材料
Abstract：The depletion of fossil resources has made 'green' and 'renewable' materials popular in recent years. Because of its biocompatibility, renewable and degradable properties, bio-based polymers are widely valued. Polylactic acid (PLA) is cheap and easy to obtain and widely used, but its application is limited by its high brittleness, poor crystallinity and other mechanical properties. Polybutanediol ester (PBS) is a kind of material with good toughness and biodegradability. After blending with PLA, it can complement each other and improve its mechanical properties. TiO2 is the most common photocatalyst, which can reduce the degradation cycle, and the addition of modified TiO2 to the PLA/PBS can improve the compatibility and promote photodegradation more effectively.
Key words：Biodegradation; PLA;PBS; composites
1、引言
近几年，随着科技产业日新月异的发展，高分子材料起到了重要作用。然而，绝大部分高分子材料来源于石油资源，其不可降解性大大加剧了“石油资源短缺”和严峻的“白色污染”，因此，具有生物相容、可再生、可降解等特性的生物基聚合物[1][2][3]，得到广泛重视。
聚乳酸(PLA)是目前全世界产能最大，价格相对其他生物材料最低的可降解高分子材料。它不仅具有良好的生物相容性，而且性能与其他通用塑料相近，但其热稳定性差、脆性大等缺点限制了 PLA 的进一步应用。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是一种具有高强度和高韧性的可生物降解材料。将 PLA 和 PBS 进行物理共混，可获得综合性能较好的材料，但是，PLA 和 PBS 物理共混后两者间相容性较差，因此，一般采用添加增容剂的方式，通过化学反应或协同作用改善两者的相容性，获得综合性能较好的 PLA/PBS 共混试样。
- 研究现状
余秋豪[4]等通过引入增容剂二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)来进一步提高其相容性。MDI的异氰酸酯官能团可以与PLA和PBS的端羟基反应，生成氨基甲酸酯并形成交联结构，使PLA/PBS共混体系扩链，可有效改善PLA与PBS相的界面相容性。通过红外光谱分析、扫描电镜、转矩流变仪、平板流变仪和力学测试等表征手段研究了材料的结构、形貌、结晶行为和力学性能。实验结果表明，加入MDI可以使共混体系相结构均匀细化，共混体系的相结构由未加入MDI的海岛相转为双连续相结构，同时由DSC测试还可以明显看出共混体系形成了共晶结构，说明共混体系的相容性得到了显著提高。
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