文 献 综 述

1. 概述

在目前使用的各种生物可降解材料中，聚乳酸（PLA）被认为是最有前途的材料。这主要是由于PLA来自可再生的植物资源，具有良好的生物降解性[1]。在常温下，PLA可保持稳定的性能，在堆肥条件下能最终降解成水和二氧化碳，不污染环境；另外它还具有良好的生物相容性和生物可吸收性，并且具有良好的力学性能、热塑性及纤性，耐油、气味阻隔性好，可以采用通用塑料的成型设备进行基础、注塑、吹塑、拉伸、纺丝等加工成型，且加工方便[2,3]。但是PLA也有一些致命的弱点。如耐热温度太低，并且PLA中有大量的酯键，亲水性差，降低了它与其它物质的生物相容性。另外PLA的脆性高，抗冲击性差，强度往往不能满足要求，且价格太贵、降解速度慢[4]。PLA的这些缺点阻止了它的广泛应用，这需要对PLA进行改性。

2. PLA的物理改性

2.1. 共混改性

共混改性是指将两种或两种以上的聚合物熔混在一起，通过聚合物各组分性能的复合来达到改性的目的。高聚物共混改性属于物理改性，未改变高聚物大分子链结构，保留了原有高聚物的优点，同时通过添加新物质，改变了聚集态结构，从而赋予高聚物某些新的性能。通过共混改性，不但能够改善聚合物性能，还能达到降低成本的目的，制得价格低廉、用途广泛的材料。聚合物共混是改善聚合物韧性的一种方法[5]。

孙强英等[5]分别以乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(E-MA-GMA)和马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯(EVA-MAH)作为增容剂，采用熔融共混的方法制备了聚乳酸/乙烯乙酸乙烯共聚物/增容剂三元共混物。力学分析和扫描电镜结果表明，E-MA-GMA能有效增加PLA/ EVA共混物的相容性，其增容效果比EVA-M AH的增容效果强。同时E-MA-GMA的加入使得共混物断裂伸长率和缺口冲击强度明显提高，且当PLA/EV A/E-MA-GMA共混物比例为90/10/5时缺口冲击强度最高，为最佳共混组分比例。

吴学森等[6]通过熔融共混的方法制备了聚乳酸/淀粉共混物。通过力学测试和扫描电子显微镜分析，研究了聚乳酸和淀粉在不同质量配比下，共混物力学性能、相容性的变化，研究了淀粉含量对共混物性能的影响。结果表明，随着聚乳酸/淀粉共混物中改性淀粉含量的增加，共混物的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等都呈下降趋势，但是随着淀粉交联度的提高，力学性能的下降减缓。交联剂环氧氯丙烷有一个最佳用量，在淀粉/环氧丙烷比值为100/6 时，各项力学性能最佳。SEM 分析表明，交联淀粉能够有效改善聚乳酸/淀粉共混物的相容性。

桂宗彦等[7]将未凝胶的聚癸二酸甘油酯(PGS)和PLA熔融共混，制得具有一定韧性的PGS-PLA共混材料，其研究结果表明：相对于纯PLA，PGS-PLA共混材料PLA的玻璃化温度、冷结晶温度和熔融温度随PGS含量的提高而降低，结晶能力提高；韧性较纯PLA 有大幅度提高，冲击强度达到65.6 J/m。

顾丽勤等[8]以丙三醇和癸二酸为单体通过熔融缩聚制得了聚癸二酸丙三醇酯(PGS)，并用其预聚物(p-PGS)对聚L-丙交酯(PLLA)进行共混改性。利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)及凝胶渗透色谱(GPC)法对p-PGS的结构进行表征，并研究了改性后材料的力学性能、两相相容性、亲水性能和细胞相容性。结果表明：p-PGS具有支化分子结构，分散系数约为2.7；共混改性后的材料弹性模量和拉伸强度均有所下降，而断裂伸长率从7 %显著提高到150 %左右；PLLA/PGS属于海岛式共混结构，PGS以小于10 μm的尺寸均匀分布在PLLA基体中；共混后材料的亲水性也有一定的提高，且几乎保持了PLLA原有的细胞相容性。将p-PGS与PLLA进行共混改性后，材料的模量降低，柔性变佳，其断裂伸长率有明显提高，材料延展性有很大的改善，同时材料的亲水性能也在一定程度上得到了改善，并且p-PGS的加入并未产生细胞毒性。改性后的材料保持了原有的细胞相容性。