内容发布更新时间 : 2024/12/24 2:30:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

目 录

引 言 ............................................................................................ 1 第二章 文献综述 ................................................................................. 2 2.1 聚乳酸的性质 ......................................................................... 2 2.2 聚乳酸材料的应用 ................................................................... 4 2.3 聚乳酸的改性 ......................................................................... 6 2.4 聚乳酸的改性研究现状 ............................................................. 8 2.5 聚乳酸合成方法 ...................................................................... 9 2.6 纳米复合材料的制备 .............................................................. 12 2.7 PLA聚合物的发展前景与展望 ................................................. 15 第三章 实验部分 ............................................................................... 17 3.1 引言 .................................................................................... 17 3.2 实验部分 ............................................................................. 17 第四章 结果与讨论 ............................................................................ 21 4.1 反应条件对杂化材料的影响 .................................................... 21 4.2 PLA/TiO2纳米复合材料的结构与性能表征 ................................ 22 结 论 .......................................................................................... 34 参考文献 .......................................................................................... 35

引 言

随着不可再生资源的日益减少，人们越来越关注环保与可持续发展的问题，全世界都在通过努力开发新型高分子材料来避免或减少对环境的损害。PLA 由于以下几点而被人们所关注：其原料是具有可再生性的乳酸，生产过程中污染小，可以自然的完全降解，只生成二氧化碳和水，对环境没有污染，克服了高分子材料的最大缺点，所以被人们称为绿色塑料。除此之外，聚乳酸还具有优良的生物相容性，可吸收性等，可以被广泛应用在医药卫生、包装材料等领域。

PLA虽然具有较好的机械强度和热成型性，但由于还存在一些不足，所以难以应用于实际：①纯PLA软化点为65℃，耐热温度太低，制品易发生变形或粘连，严重限制产品的应用范围。②市售聚乳酸产品脆性较大。③与通用塑料相比，售价较高，难以被市场接受。这些缺点促使人们对PLA材料的改性进行更深入研究。而纳米二氧化钛复合材料既能在发挥纳米二氧化钛自身的小尺寸效应、表面效应以及粒子的协同效应的同时，又同时能发挥高分子材料本身的优点，使复合材料具有良好的机械性能、光学性能、电磁性能等，得到了人们的重视。制备PLA/纳米二氧化钛复合材料是寄望于能结合二者各自的优点，得到更加实用的复合材料。目前的 PLA 复合材料大部分是将填料与聚乳酸在一定条件下复合而成 。此方法由于填料与聚乳酸间的结合力差，导致填料分散不均匀易团聚，还可能降低聚乳酸的分子量。且制备工艺比较繁琐，周期较长。

有鉴于此，本文通过制备PLA/TiO2纳米复合材料，希望能提高PLA的力学性能，机械性能等，降低其成本，使其拥有更大的应用空间。

第二章 文献综述

2.1 聚乳酸的性质

乳酸和丙交酯都具有手性。乳酸有L-乳酸和D-乳酸两种光学异构体。而丙交酯具有四种异构体：L-丙交酯和D-丙交酯，D，L-丙交酯，meso-丙交酯。聚乳酸有PLLA、PDLA、P(DL)LA，且由于聚乳酸高分子结构中异构体的含量可调，因而聚乳酸材料有其独特的性能。 2.1.1 聚乳酸材料的性能指标

聚乳酸是可完全降解的高分子材料。无毒无刺激性，具有良好的生物相容性，其原料是可再生的资源，其降解产物对环境无污染。聚乳酸材料还有优于其他材料（如PP等）的力学、机械和可加工性能，具体数值参见表2-1[ 1]

表2-1 聚乳酸性能指标

性能 分子质量 玻璃化温度/℃

熔点/℃ 结晶度/% 表面能/dynes 溶解度参数/J0.5·cm-1.5

熔融热/J·g-1

密度

熔融指数范围/g·10min-1

屈服强度/Mpa 断裂伸长率/% 弹性模量/Gpa 弯曲强度/MPa

聚乳酸 100000～300000

55～70 130～215 10～40 38 10～20.5 8.193.1 1.25 2～20 49 2.5 3.2 70