三种添加物对聚乳酸复合膜性能影响

摘要

目的研究聚乳酸复合膜的降解性能,加快聚乳酸材料降解速率。方法选取淀粉、羧甲基纤维素钠(CMC)、聚乙二醇(PEG)等3种材料,与聚乳酸混合制备4种不同的复合膜。测定复合膜的透光率、力学性能、热性能等指标,使用红外光谱仪对复合膜的基团组成进行表征,使用磷酸盐缓冲液浸泡,测试其降解性能。结果红外光谱结果显示PLA膜与PLA复合膜的吸收峰没有明显的差别,这证明改性材料与聚乳酸没有发生化学反应。复合膜的DSC曲线显示,添加改性剂后,熔融温度变化不大,无明显影响。降解性能方面,按PLA与复合物的质量比9∶1,8∶2,7∶3,6∶4,5∶5制备多种复合膜,其中质量比9∶1,7∶3,5∶5的PLA/淀粉复合膜在第70天降解率分别为24.11%,24.8%,35.6%;PLA/CMC复合膜的3种质量比降解率为27.64%,30.37%,45.2%。按照PLA与PEG质量比为99∶1,98∶2,97∶3,96∶4,95∶5制备了PLA/PEG复合膜,其中质量比为99∶1,97∶3,95∶5的PLA/PEG复合膜在第70天的降解率分别为25.45%,38.83%,45.83%。PLA/淀粉/PEG复合膜是在PLA/淀粉复合膜的基础上添加PEG制备的,复合膜成分与PEG的质量比为99∶1,98∶2,97∶3,96∶4,95∶5,其中99∶1,97∶3,95∶5这3种复合膜的降解率为40.52%,49.54%,55.67%。各种复合膜的降解率均远优于PLA膜2.5%的降解率。结论复合材料的添加改变了聚乳酸薄膜的透光性能,增强了薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。改性材料的添加能够在不影响聚乳酸本身结构的情况下,显著增强聚乳酸的降解率。