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  如今，面對巨大的環(huán)境挑戰(zhàn)，人們尋求用生物資源和可生物降解的替代品取代傳統(tǒng)的石化基材料。聚乳酸（PLA）是由生物資源乳酸單體合成的一種前景廣闊的替代品。雖然PLA具有良好的剛度和強(qiáng)度，但也存在一些缺陷，如韌性差、熔體強(qiáng)度不足、結(jié)晶速度遲緩等，限制了其加工能力。因此，PLA在許多應(yīng)用中都需要進(jìn)行改性，包括與其他單體共聚、與增塑劑和延展性聚合物混合、與填料和纖維組成等。環(huán)氧化植物油（EVOs）已成為PLA和聚氯乙烯（PVC）的有效生物增塑劑，這些生物基添加劑具有可再生、高環(huán)氧值、低揮發(fā)性、低遷移性、良好的耐候性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點。

圖1 PLA、PBAT和ELO沖擊試樣斷裂表面形貌；

(A) PLA/PBAT (70/30)；(B) PLA/PBAT/ELO (63/27/10)；(C) PLA/PBAT/CEA(70/30/1)和(D) PLA/PBAT/ELO/CEA (63/27/10/1)

  如圖（A）所示，PLA/PBAT（70/30）試樣的整個斷裂表面光滑平坦，具有脆性特征。這表明裂紋在基體內(nèi)迅速產(chǎn)生和擴(kuò)展。這反映了PBAT和PLA之間有限的相容性。區(qū)域I?III（缺口，中間和最終破碎區(qū)域附近）明顯可以看到分離和殘留的PBAT顆粒（0.99±0.94 μm）。在擺錘的高速沖擊下，分散相很容易脫離基體，由于兩相之間的連接較弱，材料的微觀結(jié)構(gòu)受到破壞，導(dǎo)致CNIS（5.72 kJ/m²）不理想。

  圖（B）中PLA/PBAT/ELO（63/27/10）共混物的整個表面觀察到明顯的斷裂碎片，說明這種共混物的脆性特征。與PLA/PBAT（70/30）共混物相比，PLA/PBAT/ELO（63/27/10）共混物中的分散相尺寸增加了（2.52±1.32 μm），這是由于共混物有限的相容性和不同的形貌，缺乏有效的相連接導(dǎo)致CNIS不理想，為4.52 kJ/m²。

  如圖（C）所示，PLA/PBAT/CEA（70/30/1）共混物的截面沒有出現(xiàn)任何可觀察到的變形。SEM圖像（I~III區(qū)）表明，PBAT顆粒與PLA基體在撞擊后緊密結(jié)合，相界面變得模糊。添加CEA后生成PLA-g-PBAT，有效降低了兩相之間的界面張力，使顆粒尺寸減小到小于0.6 μm。接枝共聚物作為“橋梁”緊密連接基體和分散組分，從而增加了材料的韌性。需要強(qiáng)調(diào)的是，要獲得具有良好沖擊韌性的聚合物共混物，需要適當(dāng)程度的界面附著力。弱粘連和強(qiáng)粘連都會阻礙增韌。由于兩相結(jié)合較強(qiáng)，在單擺沖擊下裂紋萌生后，裂紋擴(kuò)展過程中基體不會發(fā)生明顯變形。結(jié)果，與PLA/PBAT（70/30）共混物（5.72 kJ/m²）相比，CNIS（10.58 kJ/m²）增加了不到2倍。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.139344

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Preparation and characterization of poly (vinyl alcohol)/poly (lactic acid) blends containing bio‐based plasticizers. Journal of Vinyl and Additive Technology, 2024, 30(4): 895-910. DOI:10.1002/vnl.22093

Preparation of Supertough Polylactide/Polybutylene Succinate/Epoxidized Soybean Oil Bio-Blends by Chain Extension. ACS Sustainable Chem. Eng 2023, 11(26): 9620-9629.  DOI:10.1021/acssuschemeng.3c01042

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