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聚乳酸增韧改性及其机理的研究
摘要：
聚乳酸是一种重要的生物可降解高分子材料，具有良好的生物相容性和生物降解性，在医学、食品、化妆品等领域得到了广泛的应用。然而，其脆性和刚脆性是制约其应用的一个重要因素。因此，研究聚乳酸的增韧改性和其机理具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文综述了聚乳酸的增韧改性方法和机理。增韧方法主要包括添加增韧剂、共混、化学交联和物理交联等。其中，添加增韧剂是应用最广泛的方法。常用的增韧剂有橡胶、SBS、SIS、SEBS和PEG等。通过添加增韧剂，可以降低聚乳酸的玻璃化转变温度和脆性，提高其韧性和弯曲模量。同时，增韧剂的种类和用量也对聚乳酸的性质有显著影响。
增韧机理主要有两类：一是增加材料的分散相，形成更多的脆性相和韧性相的互相交错结构。二是增加材料的分子链能量和分子间距离，从而改变材料的界面和断裂方式。物理交联和化学交联也可以增加聚乳酸的韧性和强度，但常用的交联剂如环氧树脂和多巴胺等对环境安全有一定影响。
本文还介绍了聚乳酸的增韧方法和机理的未来发展方向，包括多酚增韧剂的应用、复合增韧剂的研究、剪切增韧效应的研究、聚合物合成的改进和分子动力学模拟等。这些方法和技术有望进一步提高聚乳酸的韧性，推动其在更广泛的领域中的应用和发展。
关键词：聚乳酸、增韧改性、增韧剂、交联、韧性、玻璃化转变温度。
Abstract:
Polylacticacid(PLA)isanimportantbiodegradablepolymermaterialwithgoodbiocompatibilityandbiodegradability,whichhasbeenwidelyusedinmedical,food,cosmeticsandotherfields.However,itsbrittlenessandrigidityareimportantfactorsthatlimititsapplication.Therefore,thestudyofPLAtougheningmodificationanditsmechanismhasimportanttheoreticalsignificanceandpracticalapplicationvalue.
ThispapersummarizesthetougheningmodificationmethodsandmechanismsofPLA.Thetougheningmethodsmainlyincludeaddingtougheningagents,blending,chemicalcrosslinkingandphysicalcrosslinking,etc.Amongthem,addingtougheningagentsisthemostwidelyusedmethod.Thecommonlyusedtougheningagentsarerubber,SBS,SIS,SEBSandPEG.Byaddingtougheningagents,theglasstransitiontemperatureandbrittlenessofPLAcanbereduced,anditstoughnessandbendingmoduluscanbeimproved.Atthesametime,thetypesandamountsoftougheningagentsalsohaveasignificantimpactonthepropertiesofPLA.
Therearetwomaintougheningmechanisms:oneistoincreasethedispersedphaseofthematerial,formingmoreinterpenetratingstructuresofbrittleandtoughphases.Theotheristoincreasethechainenergyandintermoleculardistanceofthematerial,therebychangingtheinterfaceandfracturemodeofthematerial.PhysicalandchemicalcrosslinkingcanalsoincreasethetoughnessandstrengthofPLA,butcommonlyusedcrosslinkingagentssuchasepoxyresinanddopaminehavecertainimpactsonenvironmentalsafety.
ThispaperalsointroducesthefuturedevelopmentdirectionofPLAtougheningmethodsand