具有优异熔融加工性能的高韧高耐热SC

聚乳酸（PLA）的两种光学异构体左旋聚乳酸（PLLA）和右旋聚乳酸（PDLA）可通过立构复合化形成物理化学性能更加优异的立构复合聚乳酸（SC-PLA），其被认为是最具发展潜力的“绿色”工程塑料之一。然而，SC-PLA的熔融加工性能却不尽人意，主要表现在其较差的熔体记忆效应，熔融加工过程中难以获得100%的SC晶体，并且其熔体粘度和熔体强度极低，难以满足工业化生产的工艺要求；此外，SC-PLA的韧性不佳，冲击强度仅有3~4 kJ/m2，断裂伸长率小于5%，难以满足大多数工程塑料的性能要求。

Fig 1. Schematic illustration showing (a) the one-potreactive melt-blending of PLLA/PDLA/EVA bends in the presence of ESA and (b)the grafting of enantiomeric PLA chains onto ESA backbones via ring-openingreaction during the blending.

在此工作中，基于乙酸-醋酸乙烯无规共聚弹性体（EVA）增韧PLLA/PDLA（50/50）共混体系，在熔融共混过程中引入少量环氧化（苯乙烯-丙烯酸）低聚物（ESA），利用PLLA/PDLA分子链端羟基与ESA中环氧官能团的开环接枝反应，形成同时具有PLLA与PDLA分子链的接枝共聚物（PLA-graft-ESA）。在较高的共混温度（200 ℃）下，开环接枝反应可在完全立构复合化之前充分进行，从而在SC-PLA基体中原位形成大量具有长支链结构的PLA-graft-ESA。有趣的是，PLA-graft-ESA可作为增容剂稳定熔体状态下的PLLA/PDLA分子链簇，因而改善SC-PLA基体的熔体记忆效应，保证共混物在熔融加工过程中形成100%的SC晶体；此外，长支链PLA还可增加分子链间缠结，从而有效提升熔体粘度。最终通过注射成型得到了具有高耐热性和高韧性的的SC-PLA/EVA注射成型制品。值得一提的是，该方法简单易行且通用性强，不受限于弹性体的种类选择与用量，为高性能SC-PLA材料的多样化设计提供了新的思路与方法。

Fig 2.Schematic illustration showing the plausible mechanism for the substantiallyenhanced meltmemory effect in stimulating SC crystallizationof PLLA/PDLA blend matrix with the generation of sufficient PLA-graft-ESA copolymer.

来源：FQ课题组

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386121003591返回搜狐，查看更多

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