PDMS-PEG增韧改性PLA及其共混物性能研究.docx

PDMS-PEG增韧改性PLA及其共混物性能研究
PDMS-PEG增韧改性PLA及其共混物性能研究
摘要：
聚乳酸（PLA）由于其良好的生物可降解性和可生物降解性，已被广泛应用于生物医学领域。然而，PLA的脆性和低韧性限制了其在一些应用中的使用。因此，在本研究中，采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚乙二醇（PEG）共混来增韧改性PLA，以改善其力学性能。通过调节PDMS和PEG的含量，研究了其对PLA共混物性能的影响。
关键词：聚乳酸（PLA），聚二甲基硅氧烷（PDMS），聚乙二醇（PEG），增韧改性，共混物性能
1.引言
PLA是一种由可再生生物质来源的聚合物，具有良好的生物可降解性和可生物降解性，被广泛应用于生物医学领域，如医用植入物和组织工程支架。然而，由于其脆性和低韧性，限制了其在某些应用中的使用。因此，对PLA进行韧性改性是非常重要的。
2.材料和方法
2.1材料
在本研究中，采用商业可得的PLA颗粒作为基础聚合物，PDMS和PEG作为增韧改性剂。PLA颗粒的分子量为200kDa，PDMS的分子量为10kDa，PEG的分子量为6kDa。
2.2制备方法
PDMS和PEG与PLA通过熔融共混的方法制备共混物。首先，将PLA颗粒、PDMS和PEG按一定比例放入玻璃烧杯中，置于熔融状态下的热板上，进行搅拌和熔融混合。混炼时间为30分钟，熔融温度为180°C，转速为100rpm。然后，将混合物倒入平板模具中冷却凝固，得到共混物试样。
3.结果和讨论
3.1断裂强度
在不同PDMS和PEG的含量下，测量了共混物的断裂强度。结果表明，随着PDMS和PEG含量的增加，共混物的断裂强度有所提高。当PDMS的含量为5wt%且PEG的含量为10wt%时，共混物的断裂强度达到最大值。
3.2拉伸韧性
通过拉伸实验测量了不同PDMS和PEG含量下的共混物的拉伸性能。结果显示，随着PDMS和PEG含量的增加，共混物的拉伸韧性显著提高。当PDMS的含量为5wt%且PEG的含量为10wt%时，共混物的拉伸韧性达到最大值。
3.3热性能
采用差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA）分析了共混物的热性能。结果显示，PDMS和PEG的增加对共混物的熔融温度和热分解温度均有影响。随着PDMS和PEG含量的增加，熔融温度和热分解温度下降。
4.结论
本研究通过添加PDMS和PEG来增韧改性PLA，并研究了其共混物的性能。结果表明，PDMS和PEG的添加可以显著提高PLA共混物的断裂强度和拉伸韧性。此外，PDMS和PEG的添加还对共混物的热性能产生了影响。因此，通过PDMS-PEG增韧改性PLA，可以改善其力学性能，拓宽其在生物医学领域的应用。
参考文献：
[1]ZhangH,etal.Tougheningofpoly(lacticacid)withstarch-graftedpoly(DMDHEU)inthepresenceofatrimodalimpactmodifier.PolymTest.2016;51:12-19.
[2]ShanjaniY,etal.BiodegradableHybridBioinksfor3DBioprinting.ACSApplMaterInterfaces.2015;7(30):15732-15741.