环氧大豆油增塑、增韧聚乳酸性能研究
摘要：聚乳酸（PLA）又称聚丙交酯，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物，是一种高模量、高强度的生物可降解热塑性聚酯,具有良好的生物相容性,然而,纯PLA分子链刚性大、性脆、结晶速率慢,这些缺点都极大地限制了PLA在各领域的应用。近年来,PLA的增韧研究越来越引起了研究者们的重视,增塑改性就是增韧PLA的有效方法之一。增塑能提高PLA分子链的运动能力,减小分子链间的作用力,从而改善PLA的加工流动性和脆性。但增塑剂与PLA相容性不佳,小分子增塑剂易迁移,大分子增塑剂会与PLA发生相分离。因此，增塑剂的选择则显得尤为重要。
环氧大豆油(ESO)作为一种生物基增塑剂，具有廉价易得、无毒环保等优势。ESO分子结构中含有柔性非极性长链和环氧基团，其中，高反应活性的环氧基团可与PLA分子链端基发生开环键合反应，从而抑制ESO的迁移和渗出，赋予其长效增塑作用。
关键词：聚乳酸；环氧大豆油；增塑增韧
- 文献综述
- 前言
聚乳酸作为一种典型的生物可降解塑料，其原料乳酸可以从玉米、甜菜等可再生资源中获取，降低了对石油基材料的依赖。废弃的聚乳酸最终会被自然界中的微生物分解成CO2和H2O，实现生态系统中所谓的碳循环过程。然而聚乳酸亲水性差的特性，降低了它与其它物质的生物相容性，其强度不能满足加工要求等一系列的问题，限制了它的应用。而增塑能提高PLA分子链的运动能力，减小分子链间的作用力，从而改善PLA的加工流动性和脆性。但增塑剂与PLA相容性不佳，小分子增塑剂易迁移，大分子增塑剂会与PLA发生相分离。因此，选取合适的增塑剂增塑增韧聚乳酸成为了一个热点。
环氧大豆油作为常用的辅助增塑剂，具有价廉，挥发度低，迁移少，稳定性好，耐抽出等优点。环氧大豆油的环氧基以及柔性长链等结构赋予其广泛的改性基础，特别在聚乳酸、紫外光固化涂料、植物油基泡沫塑料、特种聚氨酯和环氧树脂等聚合物行业，有着无可比拟的优越性。
但是PLA与ESO的溶度参数并不非常接近，两者间不能完全互溶，高ESO含量的共混物体系发生明显的相分离，所以需要加入填料来协同增韧。
- 国内外研究概况
我国近年来使用的增塑剂为邻苯二甲酸酯类，国外因DBP挥发损失大已经淘汰，DOP因美国癌症研究所（NCI）和食品管理局（FDA）提出可能癌症，由此限制了它的应用。而环氧大豆油作为无毒、增塑、稳定的塑料助剂，必将越来越引起塑料加工行业以及增塑剂生产企业的高度关注。
这些年间，许多研究者对环氧大豆油增塑增韧PLA做了许多研究。赵永青等将PLA与ESO经密炼机熔融共混制得具有高韧性的PLA／ESO共混物，实验结果表明，PLA／ESO共混物的断裂伸长率和冲击强度随ESO含量增加先增大后减小，断裂伸长率在ESO含量为20%时达到最大值，最大值为120%，约为PLA的17倍。冲击强度在ESO含量为15%时达到最大值，最大值为6.928 kJ／m2，约为PLA的2.9倍。拉伸强度则随ESO含量增加而减小。
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