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聚乳酸(PLA)具有可生物降解性、生物相容性、良好的机械性能和可加工性等。近年来聚乳酸已逐渐成为生物降解材料的研究热点。然而,聚乳酸性脆,热稳定性差,熔融加工的窗口较窄,这些不利因素严重的限制了聚乳酸的广泛应用。本工作采用物理和化学的手段来改善聚乳酸的柔韧性,探索了改性的聚乳酸变为实用材料的可能性。
结合小分子量增塑剂增塑效率高和低聚的增塑剂稳定性好的优点,采用质量比为1:1的三醋酸甘油酯(TAC)和聚己二酸1,3-丁二醇酯(PBGA)组成的复合增塑剂提高聚乳酸的柔韧性。研究表明,相比单一增塑剂复合增塑剂是较好的增塑剂,有效地降低了聚乳酸的玻璃化转变温度和熔融温度,但增加了聚乳酸的结晶度,大大地提高了聚乳酸的断裂伸长率。当增塑剂含量大于9%B寸,聚乳酸变为韧性材料,断裂伸长率由原来的3%增加到320%。为了考察增塑聚乳酸的结构与性能稳定性,在60℃条件下对增塑聚乳酸老化4天,发现只有增塑剂含量为17%的聚乳酸材料的性能较稳定,材料仍保持一定的韧性。增塑剂含量高于23%时,会有增塑剂从材料本体析出的现象。
为了得到结构和性能稳定的高韧性材料,在复合增塑剂增塑的聚乳酸体系中加入三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)通过电子束辐照发生交联。研究表明:增塑聚乳酸材料在合适的辐照剂量下(10Mrad),保持一定强度(23.5MPa)的同时,还有较高的断裂伸长率(268%)。此外,由于复合增塑剂中的PBGA有部分参与交联反应和交联网络对增塑剂的强迫互溶作用,复合增塑剂较交联前有更好的稳定性。