聚乳酸（PLA）共混物的自然降解能力

PLA降解速率较低，尤其是在土壤和海洋环境中，受温度、含水量、有效碳源类型、pH等环境因素的影响较大。在埋藏的最初几个月，PLA的崩解速率较低。商品化的高分子量PLA在海洋环境中降解缓慢，主要是因为水温较低(<~30℃)。PLA在海洋条件下的降解速率较低，与土壤条件相似，这是因为PLA的Tg通常高于水温。 海洋环境下PLA的主要降解机制是光氧化降解，因为PLA结构中的羰基吸收波长在280 nm以下的紫外光。PLA的光氧化降解或光解降解主要涉及Norrish II机制，光子的吸收导致C-O键解离。如同水解降解一样，PLA的无定形区更容易发生随机断链， Norrish II机制产生的甲基进一步降解为羧酸、酸酐和二酮。

PLA在堆肥条件下比在土壤或海水中降解快。堆肥是一种生物环境，在其中有机物被分解成二氧化碳、水、无机盐和腐殖质。 据报道，在堆肥条件下，PLA在50~60 ℃下的降解时间通常为45~60天。堆肥具有等于或大于PLA的Tg的温度，特别是在高温相（≈60 ℃），可以提高PLA的降解速率。堆肥有两种类型：工业堆肥和家庭堆肥。PLA比例高的PLA共混料不适合家庭堆肥，而应用于工业堆肥，因为工业堆肥可以严格保持堆肥的温度和稳定性。 此外，堆肥中存在多种类型的微生物，从而增强了聚合物的降解能力。

一般情况下，高湿度（60%）和高吸水率有利于水解反应，提高PLA的降解率。而PLA由于其甲基侧基（-CH3）的空间屏蔽作用和疏水性，具有较高的耐水性。为了提高PLA的生物降解性，降低其生产成本，研究者研究了PLA与淀粉共混。PLA与热塑性淀粉（TPS）共混物在堆肥中浸泡21 d后会发生分解。PLA/聚己内酯（PCL）/淀粉三元共混物中添加50%的淀粉可以使共混物在土壤中16周的失重从20%增加到80%。结果表明，PLA与淀粉共混体系的吸水率高于PLA，表明淀粉提高了PLA共混体系的亲水性。吸水率增加，导致聚合物膨胀并提高了生物降解率。

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