生物降解材料的改性:PCL改性篇

2021-09-09 899 苏州和塑美

PCL与淀粉共混改性


淀粉是天然的生物降解材料,除用于PBAT填充改性外,也可作为PCL良好的填充改性材料。


国外研究,在氮气保护下,将淀粉与PCL共混后,将体系温度升高至PCL熔点以上反应16h,得到淀粉接枝的PCL;经过测试接枝后的PCL拉伸模量与冲击强度明显提升。国内也有研究人员,将热塑性淀粉(TPS)与PCL按不同配比共混,用螺杆挤出机进行造粒干燥后,再使用硫化仪进行压膜,制备了具有良好耐水性的可生物降解性复合材料。


PCL与PLA共混改性


将PCL与PLA共混改性后,可得到力学性能优异、生物降解速率可控的共聚物。


国内学者采用高反应活性的六-亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为扩链剂,将PCL作为共聚物的软嵌段,采用双螺杆挤出机进行扩链反应得到柔性可生物降解型聚乳酸-聚己内酯多嵌段共聚物(PLA-PCL)。


研究表明:当PCL与PLA占比为4:1时,扩链后的产物力学性能得到显著提高(拉伸强度为25MPa、断裂伸长率为790%),而且所得的多嵌段共聚物具有良好的热稳定性,可在较宽的温度区间进行熔融加工而不发生热降解。


PCL与PEG共聚改性

聚乙二醇(PEG)是一类相容性、亲水性较好的聚醚。与PCL共聚改性,能够改善PCL的结晶性和亲水性。


将己内酯单体和聚乙二醇-6000在钛酸四丁酯作为催化剂的条件下,制得PCL-PEG嵌段共聚物,并对该共聚物注塑测试了力学性能。研究表明:PCL/PEG嵌段共聚物的断裂伸长率、拉伸强度均明显高于纯PCL。并且PCL的疏水性得到改善、结晶度也得到降低。


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