基于原子力显微镜的聚乳酸降解研究

目的 为了探究可降解聚乳酸在单分子层次的降解性能及其降解速率,使聚乳酸材料更好地应用于生物医学领域.方法 采用原子力显微镜在纳米层次上分别研究单个聚乳酸链在水以及酸、碱性溶液中的单分子力谱.结果 通过对其单链拉伸结果进行分析,发现单个聚乳酸分子链在纯水中短时间内发生水解断链的概率较小,可以保持其原有的长链和本征弹性,而在酸、碱性环境中则会在短时间内发生酸、碱微环境导致的加速水解行为,从而使长链聚乳酸分子较短时间内水解成为短链聚乳酸分子.通过对宏观颗粒状聚乳酸材料降解质量损失的分析,也说明酸、碱微环境会加速聚乳酸水解过程.结论 从单分子层次上进一步证明了水解过程中发生微环境的改变对聚乳酸降解速度的改变起着重要作用.     

添加剂对聚乳酸湿热降解性的影响

文中研究了聚乳酸在日常使用温度、湿度条件下的降解行为。实验发现,聚乳酸热氧降解几乎可以忽略,主要的降解形式是吸湿后的水解。采用熔融共混添加剂的方法,加入憎水性添加剂二甲基硅油降低聚乳酸的吸湿性,加入碱性添加剂改变聚乳酸的pH值,都可以降低聚乳酸的湿热降解率。加入0.5%~1.5%硬脂酸钠效果最好,其中加入1.0%的聚乳酸树脂在60℃,70%相对湿度条件下24 h仅降解16.96%,而没有添加剂的树脂降解高达68.16%。     

环糊精改性聚乳酸及其体外降解性研究

环糊精改性聚乳酸(PLA-β-CD)是一种全生物降解的新型生物材料.考察了环糊精改性聚乳酸基生物材料的体外降解行为,包括材料在蒸馏水中的pH值变化和在pH=7.4 PBS中的失重率变化.结果表明,PLA-β-CD与PLA的降解行为相似,PLA-β-CD的分子主链没有被破坏,没有出现引入酸酐导致材料酸性进一步增强的现象.     

聚乳酸合成及降解的研究进展

总结了近年来聚乳酸合成的研究成果,详细介绍了乳酸2种聚合机理:乳酸的直接聚合及丙交酯开环聚合的理论研究进展,比较了各自的优缺点,归纳了影响聚乳酸降解的因素,并概述了聚乳酸制品的应用及生产,对聚乳酸的发展前景进行了展望.     

聚乳酸多孔支架的变温降解研究

考察了聚乳酸多孔支架不同温度下的降解行为,提出了一种降解速率的快速外推方法.以DL型丙交酯合成无定型聚乳酸,采用溶剂浇铸-粒子溶出的方法制备高孔隙率的多孔支架,考察了PBS缓冲液中、不同温度下聚乳酸多孔支架的降解行为,测定了特性黏数、质量损失和模量随时间的变化.根据聚乳酸多孔支架降解半衰期随温度的变化曲线,验证了分子量的变化满足Arrhenius方程,计算得到降解的活化能,表明聚乳酸类材料的降解可以采用升温外推的方法来缩短降解实验时间.     

聚乳酸的合成研究

聚乳酸是一种具有良好生物相容性、可降解的高分子材料,被广泛应用于医用领域,受到越来越多的关注。聚乳酸的合成主要有两种方法：乳酸直接缩聚和丙交酯的开环聚合。文中综述了近年来聚乳酸合成研究的最新进展,讨论了直接合成时的反应条件对聚乳酸分子量的影响,似及不同催化剂对丙交酯开环聚合的影响,介绍了聚乳酸聚合的一种高效方法——反应挤出法,并展望了聚乳酸合成研究的前景。     

聚乳酸材料的化学解聚研究进展

聚乳酸(PLA)作为一种性能优良的生物降解材料,被用于工业、包装业及医药业等领域。随着PLA的广泛使用,其生产和消耗的数量急剧增加,最终导致废旧PLA的堆积日益严重。尽管PLA能在自然条件下降解,但降解周期过长,降解产物也无法直接进行循环再利用。通过化学回收法可将PLA材料进行解聚,生成相应的小分子产物,产物经分离、纯化后可重新作为生产PLA的单体或合成其它化工产品的原料,从而实现资源的循环利用。文中综述了近年来国内外聚乳酸(PLA)材料的化学降解回收产品的研究现状,介绍了几种主要的化学解聚方法,包括热裂解、水解、醇解、酶解及光解等,并对各方法的优缺点进行了分析与总结。最后,对PLA的化学降解进行了展望。     

聚乳酸降解机理及其方法探讨

可降解材料聚乳酸是一种高分子聚酯树脂，在自然条件下可降解成二氧化碳和水，对环境十分友好。凡是能引起酯键断裂的因素都可以使聚乳酸发生降解，分析了聚乳酸间接降解的机理，归纳了引起聚乳酸降解的因素，并对聚乳酸的发展前景做了展望。     

聚乳酸自然降解性能

通过注射成型工艺制备聚乳酸(PLA)标准试件,研究了聚乳酸标准试件自然降解性能。结果表明,PLA试件埋于土壤中后逐步分层缓慢降解,复合材料质量逐渐减少;PLA分子链上酯基与水反应,分子链不断断裂,结晶度减小,平均分子量降低,分子量分布变窄,其拉伸强度和冲击强度逐渐下降。12个月后,PLA试件质量损失率仅达到0.23%,PLA重均分子量降低了15.3%,PLA试件的冲击强度和拉伸强度分别降低了17.4%和17.2%。总体而言,PLA在土壤中的自然降解效率较低。     

聚乳酸降解的影响因素和降解机理的分析

综述了可降解塑料聚乳酸(PLA)的降解机理及影响其降解能力的各种因素,为进一步研究PLA可生物降解性,达到速度可控提供了良好的实验数据分析.同时根据其良好的相容性,阐述了PLA在医学领域中的应用及研究进展.     

竹纤维/聚乳酸可生物降解复合材料自然降解性能

通过注射成型工艺制备竹纤维/聚乳酸（BF/PLA）可生物降解复合材料。利用X射线衍射（XRD）、凝胶渗透色谱（GPC）、三维视频显微镜及扫描电镜（SEM）等分析手段研究了BF/PLA复合材料自然降解性能。研究结果表明：BF/PLA复合材料自然降解过程中BF首先降解,PLA逐步分层缓慢降解,复合材料质量逐渐减少;PLA分子链上酯基与水反应,分子链不断断裂,结晶度减小,平均分子量降低,分子量分布变窄;复合材料颜色变深,表面变得粗糙不平,部分裸露的BF清晰可见,其拉伸强度和冲击强度逐渐下降。12个月后,BF/PLA复合材料质量损失率达到8.87%,PLA重均分子量降低了25.9%,复合材料的冲击强度和拉伸强度分别降低了44.0%和43.8%。BF/PLA可生物降解复合材料在土壤中的自然降解效率较低。     

生物可降解高分子增韧聚乳酸的研究进展

聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基可再生生物降解材料,因具有高机械强度、易加工性、高熔点、可生物降解性和生物相容性等优点而得到广泛的关注。然而,其固有的脆性,即低断裂伸长率和断裂强度严重限制了它在实际中的应用,但也因此吸引了更广泛的深入研究。本文综述了以生物可降解高分子增韧聚乳酸的研究进展,重点阐述了生物基聚酯,生物基弹性体,植物基生物高分子,天然橡胶和植物油以及生物大分子增韧聚乳酸的最新研究发展概况,同时提出了在经过改善韧性之后,聚乳酸存在的冲击韧性弱以及低结晶速率和低热转变温度等问题,并分析了未来的发展方向和需要关注的主题。     

聚乳酸纳米填充改性的研究进展

总结了近年来国内外纳米填料填充改性聚乳酸(PLA)的研究进展.介绍了纳米填料对聚乳酸结晶性能、力学性能、热稳定性能、降解性能、生物相容性的影响.指出了目前纳米填料填充改性聚乳酸存在的问题,展望了聚乳酸/纳米复合材料的发展前景.     

聚乳酸的直接缩聚、改性及应用研究现状

阐述了聚乳酸的直接缩聚法合成工艺,论述了聚乳酸的改性方法包括:共聚、交联、表面改性、共混、增塑、复合以及一些新技术,综述了聚乳酸在生物医用领域及塑料纤维领域的应用进展。     

聚乳酸改性的研究进展

综述了聚乳酸化学、物理以及纳米复合改性方面的研究进展,重点讨论了目前的研究热点及其今后的发展趋势,并时其前景做了展望.     

聚乳酸在国内外包装应用中的发展趋势

对国内外生物可降解材料聚乳酸在包装应用领域的公开专利进行具体分析,发现呈现3个特点,即专利数量:国内外相距甚远,日本独占鳌头;专利领域:制备与应用并举,包装容器与层状产品最热;专利申请人:我国唯一企业初探,国外知名企业并进;并据此提出我国生物可降解材料聚乳酸在包装领域应用的发展对策。     

聚乳酸嵌段共聚物的制备及扩链研究

为了获得性能更优良的聚乳酸材料,以乳酸、ε-己内酯、丁二酸酐为原料,采用梯度升温法合成了聚乳酸嵌段共聚物,用IPDI对其扩链.采用乌氏黏度法、FT-IR、1H-NMR、TGA及XRD等手段对产物进行了表征.FT-IR和1H-NMR测试结果显示,预期的聚乳酸嵌段共聚物成功合成;几种聚合方法中,以先合成端羟基活性低聚物P(...     

聚乳酸在国内外包装应用中的发展趋势

对国内外生物可降解材料聚乳酸在包装应用领域的公开专利进行具体分析,发现呈现3个特点,即专利数量:国内外相距甚远,日本独占鳌头;专利领域:制备与应用并举,包装容器与层状产品最热;专利申请人:我国唯一企业初探,国外知名企业并进;并据此提出我国生物可降解材料聚乳酸在包装领域应用的发展对策.     

Effect of electron beam treatments on degradation kinetics of polylactic acid (PLA) plastic waste under backyard composting conditions

The effects of electron beam irradiation on backyard composting behaviour of polylactic acid (PLA) polymer were evaluated. Samples (10 mm² × 0.75 mm) from thermoformed PLA drinking cups were exposed to 10 MeV electron beam irradiation at doses of 0, 72, 144 and 216 kGy. Irradiated PLA samples were placed in heat‐sealed, plastic screen and added to organic feedstock in a rotating composter within a computer‐controlled environmental chamber for 10 weeks at 35°C. Changes in weight, structural integrity and molecular weight were assessed over time. Results show that irradiation enhanced PLA breakdown. PLA weight decreased by increasing amounts as irradiation dose increased. Sample brittleness increased with irradiation dose and composting time. Finally, PLA molecular weight decreased as irradiation dose and compost time increased. Molecular weight D values for irradiated PLA were found to be about 430 kGy. After 1 week in a typical backyard composter, molecular weight D values increased to about 560 kGy and then fell to about 380 kGy after 2 weeks of composting. Samples irradiated at 216 kGy showed a reduction in weight of 9.4% after 10 weeks of composting, and a reduction of weight‐average molecular weight of 93.7% after 6 weeks. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.