生物基材料聚乳酸

*篇聚乳酸的合成、制备、结构与性能

第1章 聚乳酸的合成及制备3

1.1乳酸5

1.1.1乳酸的来源5

1.1.2乳酸的合成6

1.1.3乳酸的结构7

1.2丙交酯8

1.2.1丙交酯的性质8

1.2.2丙交酯的制备9

1.2.3丙交酯的纯化10

1.3聚乳酸的合成11

1.3.1乳酸直接缩聚法12

1.3.2丙交酯开环聚合法15

参考文献17



第2章 聚乳酸的结构25

2.1聚乳酸的化学结构26

2.2聚乳酸的凝聚态结构27

2.2.1分子间作用力27

2.2.2结晶形态28

2.2.3晶胞结构31

2.2.4聚乳酸的立构复合结晶34

2.3聚乳酸结晶和熔融行为38

2.3.1结晶行为38

2.3.2熔融行为39

参考文献41



第3章 聚乳酸的性能49

3.1聚乳酸的物理化学性质50

3.2聚乳酸的力学性能50

3.2.1分子量对聚乳酸力学性能的影响51

3.2.2结晶对聚乳酸力学性能的影响51

3.2.3取向对聚乳酸力学性能的影响51

3.3聚乳酸的流变性能52

3.4聚乳酸的降解性54

3.4.1聚乳酸降解分类54

3.4.2影响聚乳酸降解性的因素62

3.5聚乳酸降解性能检测方法研究进展64

3.5.1堆肥降解试验法64

3.5.2土埋降解试验法65

3.5.3酶降解试验法65

参考文献66



第二篇聚乳酸改性研究

第4章 聚乳酸增塑改性75

4.1增塑改性机理76

4.2增塑剂77

4.2.1增塑剂分类77

4.2.2聚乳酸增塑剂的选择原则77

4.3聚乳酸增塑改性研究78

4.3.1小分子增塑剂78

4.3.2大分子增塑剂83

4.3.3混合增塑剂87

4.3.4其他增塑剂87

4.4结论与展望89

参考文献90



第5章 聚乳酸增韧改性93

5.1共聚改性94

5.2共混改性95

5.2.1部分生物降解共混体系95

5.2.2完全生物降解共混体系98

5.3结论与展望106

参考文献107



第6章 聚乳酸增强改性113

6.1天然纤维增强聚乳酸114

6.1.1植物纤维增强聚乳酸114

6.1.2矿物纤维增强聚乳酸119

6.2合成纤维增强聚乳酸121

6.2.1碳纤维增强聚乳酸121

6.2.2玻璃纤维增强聚乳酸123

6.3纳米复合及填充增强聚乳酸124

6.3.1聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料124

6.3.2聚乳酸/二氧化硅纳米复合材料127

6.3.3聚乳酸/碳纳米管纳米复合材料129

6.4结论与展望131

参考文献131



第7章 聚乳酸耐热改性135

7.1塑料的耐热性136

7.2提高聚乳酸耐热性的方法137

7.2.1共混改性137

7.2.2交联改性140

7.2.3复合改性143

7.2.4添加成核剂145

7.3结论与展望153

参考文献153



第8章 聚乳酸阻燃改性157

8.1衡量阻燃性的指标158

8.1.1氧指数（OI）158

8.1.2美国UL标准（UL-94）159

8.1.3*比光密度（Dm）159

8.2聚乳酸阻燃改性研究159

8.2.1卤系阻燃剂阻燃聚乳酸160

8.2.2磷系阻燃剂阻燃聚乳酸160

8.2.3氮系阻燃剂阻燃聚乳酸162

8.2.4硅系阻燃剂阻燃聚乳酸162

8.2.5金属化合物阻燃聚乳酸164

8.2.6无机纳米阻燃剂阻燃聚乳酸164

8.2.7膨胀型阻燃剂阻燃聚乳酸165

8.2.8复合阻燃体系阻燃聚乳酸168

8.3结论与展望169

参考文献170



第三篇聚乳酸制品加工与应用

第9章 聚乳酸薄膜加工与应用177

9.1聚乳酸薄膜简介178

9.2聚乳酸吹塑薄膜180

9.2.1聚乳酸吹塑薄膜研究发展现状180

9.2.2聚乳酸/聚碳酸丁酯共混吹膜研究184

9.2.3环氧功能化的丙烯酸酯类冲击改性剂对聚乳酸薄膜的改性研究194

9.2.4聚丁二酸丁二醇酯对聚乳酸薄膜的改性研究206

9.2.5PLA/PBAT吹塑薄膜214

9.2.6PBAT/PLA/TPS生物降解薄膜的制备及性能研究219

9.2.7PLA/PBS/PPCU三元薄膜的制备与性能研究226

9.3双向拉伸聚乳酸薄膜233

9.3.1双向拉伸工艺233

9.3.2双向拉伸聚乳酸膜的性能和特点235

9.3.3双向拉伸聚乳酸膜的制备及研究进展236

9.4聚乳酸流延薄膜加工及应用238

9.5聚乳酸塑编拉丝研究与开发239

9.5.1扁丝工艺工序和扁丝机组主要组成239

9.5.2平膜法扁丝生产工艺特点240

9.5.3平膜生产扁丝各工序要点241

9.5.4聚乳酸平膜挤出拉丝工艺242

9.6结论与展望244

参考文献244



第10章 聚乳酸发泡加工与应用251

10.1聚合物发泡概述252

10.1.1微孔发泡简介252

10.1.2微孔发泡过程253

10.2PLA发泡及其影响因素254

10.2.1PLA发泡254

10.2.2PLA发泡的影响因素255

10.3耐热PLA发泡片材的研究258

10.3.1提高PLA的熔体强度259

10.3.2耐热PLA发泡片材研究进展260

10.4PLA发泡技术263

10.4.1PLA挤出发泡技术263

10.4.2PLA注塑发泡技术265

10.4.3PLA珠粒发泡技术265

10.5结论与展望266

参考文献267



第11章 聚乳酸纤维加工与应用269

11.1聚乳酸纤维简介270

11.2聚乳酸纤维的制备方法271

11.2.1聚乳酸纤维制备基础271

11.2.2熔融纺丝272

11.2.3溶液纺丝281

11.2.4静电纺丝技术285

11.3聚乳酸纤维的结构与性能研究289

11.3.1聚乳酸纤维的理化性能289

11.3.2聚乳酸纤维的化学结构289

11.3.3聚乳酸纤维的宏观性能296

11.4聚乳酸纤维的研发和产业化现状及应用301

11.4.1服装302

11.4.2家用纺织品302

11.4.3生物医用领域303

11.4.4树脂增强材料306

11.4.5其他领域307

11.5聚乳酸纤维及其制品产业化发展亟待解决的问题307

11.5.1耐热聚乳酸纤维的开发307

11.5.2聚乳酸纺织品及其后整理技术的开发307

11.5.3聚乳酸非织造布技术的开发308

11.5.4聚合及加工装备的研发308

11.6结论与展望309

参考文献309



第12章 聚乳酸注射加工与应用319

12.1注射成型简介320

12.1.1注射成型工艺320

12.1.2注射工艺控制321

12.1.3聚乳酸产品模具设计要点324

12.1.4聚乳酸注塑产品324

12.1.5聚乳酸注塑产品常见缺陷及解决办法325

12.2注射吹塑成型简介337

12.2.1注射吹塑的两种方法337

12.2.2聚乳酸瓶性能与技术研究339

12.2.3PLA瓶坯一般质量问题产生原因及解决方法349

12.2.4PLA瓶一般质量问题产生原因及解决方法356

12.3 结论与展望362

参考文献363



第13章 聚乳酸吸塑制品加工与应用365

13.1聚乳酸吸塑概述366

13.2PLA酸奶杯生产工艺简介368

13.2.1挤片工艺技术368

13.2.2制杯工艺技术374

13.2.3聚乳酸材料用于酸奶杯的优势386

13.3PLA杯封口膜研究与开发388

13.3.1PET/MPET/BOPLA封口膜388

13.3.2PET/AL/SPE（铝塑）封口膜389

13.3.3纸/PET/涂胶（纸塑）封口膜389

13.3.4PET/ AL/VMX/疏水液（不沾奶）封口膜390

13.3.5封口强度测试390

13.4结论与展望391

参考文献392



第14章 聚乳酸在医用领域的应用393

14.1概述394

14.1.1药物控释剂释放材料394

14.1.2可吸收缝合线397

14.2骨科固定及组织修复材料397

14.3组织工程400

14.4生物医用聚乳酸的改性方法400

14.4.1聚乳酸的化学改性分析400

14.4.2聚乳酸的物理改性分析402

14.5结论与展望403

参考文献404