作為當(dāng)下使用做廣泛的生物質(zhì)材料——聚乳酸（PLA）具有許多優(yōu)良的性能：較高的透明度、光澤性和透氣性、高模量、低溫?zé)岱庑?，?yōu)異的阻隔性，還具良好的生物相容性、抗菌性等諸多優(yōu)點(diǎn)，不僅原料可再生，制品可完全生物降解。但PLA固有的脆性、低斷裂伸長率、沖擊強(qiáng)度低、極易彎曲變形等特點(diǎn)， 直接影響了其生產(chǎn)加工和應(yīng)用范圍。

1.如何改善提高PLA的韌性呢？主要有以下幾種方式：

1.1 將乳酸單體與其它聚合物共聚合以改變PLA結(jié)構(gòu)，從而改善提高其韌性;

1.2 添加交聯(lián)劑，以改善提高其韌性;

1.3 將PLA與其它聚合物共混，以改善提高其韌性。

1.4 本體共聚

2.本文著重介紹PBAT對PLA的增韌改性：

2.1 在PLA中加入少量的PBAT, 可在一定程度上改善PLA的斷裂伸長率,僅將PBAT與PLA進(jìn)行物理共混,由于兩者在分子鏈段上的差異, 共混物的性高度依賴于其形態(tài) ,其次PBAT含量在20％-50％之間時(shí),PBAT與PLA幾乎不相容, 兩種物質(zhì)結(jié)晶性、相容性的缺陷導(dǎo)致共混物的力學(xué)性能不佳。如何保證PBAT均勻地分散在PLA中,且體系的結(jié)晶性還能得到改善是目前所要解決的關(guān)鍵（后續(xù)有專題整理資料）。在PLA/PBAT共混物中加入的無機(jī)粒子起到異相成核的作用,能夠改善材料的結(jié)晶性能; 或加入第三組分相容劑在共混物不相容的界面上分散, 降低PLA、PBAT分子鏈上的作用力, 讓PBAT更好地分散于PLA中,以達(dá)到對PLA的增韌作用。

2.2  PBAT含量對PLA/PBAT共混物拉伸性能的影響:隨著PBAT含量增加， PLA/PBAT共混物拉伸強(qiáng)度呈下降趨勢， PBAT為30%時(shí)， 拉伸強(qiáng)度由純PLA的57.5?MPa降到32.5?MPa；而PBAT增加到50%時(shí)，拉伸強(qiáng)度降到了17.5MPa。斷裂拉伸應(yīng)變則隨著PBAT含量的增加先升高后降低再升高， PBAT為30%的共混物相比，PBAT含量的增加反而降低了共混物的斷裂拉伸應(yīng)變。 這表明PBAT含量高時(shí)， PBAT的加入雖能提高共混物的斷裂拉伸應(yīng)變卻會引起拉伸強(qiáng)度的大幅下降，因此PBAT含量不宜過高。

2.3 隨著PBAT含量增加，PLA/PBAT共混物的拉伸強(qiáng)度逐漸下降而斷裂拉伸應(yīng)變則逐漸升高；當(dāng)PBAT含量為20%時(shí)，共混物斷裂拉伸應(yīng)變由純PLA的8.8%提高到78%.拉伸強(qiáng)度由57.5?MPa下降到45.0?MPa。

3 PBAT含量對PLA/PBAT共混物微觀相形態(tài)的影響

3.1  純PLA的斷面平整，沒有發(fā)生變形，表明PLA確實(shí)是一種脆性較大的聚合物。在PLA中添加PBAT含量為5%時(shí)，可以觀察到明顯的“海島” 結(jié)構(gòu)，由于PBAT含量較低，因此以球狀分散相的形式分布在PLA連續(xù)相中，球狀PBAT相與PLA相間存在一定間隙，同時(shí)可以看到一些小的凹槽，這些凹槽是由部分PBAT相脫落形成， 表明PLA和PBAT為部分相容；另外，凹槽周圍的PLA基體出現(xiàn)了一些變形， 這種變形在PBAT含量為25%和30%時(shí)更明顯；隨著PBAT含量增加， PBAT相的尺寸逐漸增大，當(dāng)PBA含量增大到50%時(shí)，相結(jié)構(gòu)已不是“海島”結(jié)構(gòu)，兩相的尺寸基本相當(dāng)；進(jìn)一步增加PBAT含量， 可以看到PLA相與PBAT相發(fā)生了相反轉(zhuǎn)。

3.2  PBAT含量為5%時(shí)，拉伸斷面變得不平整且斷面出現(xiàn)一些細(xì)長的絲狀物；當(dāng)PBAT增加到10%時(shí)，斷面結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化， 斷面出現(xiàn)一些深孔，孔周圍的PLA/PBAT共混物被拉伸變形，進(jìn)一步提高PBAT含量，拉伸斷面的外貌構(gòu)成并沒有發(fā)生明顯變化， 但是共混物被拉伸變形的程度顯著增加， 被拉伸共混物的尺寸也逐漸變大。 這是因?yàn)樵诶爝^程中，由于PBAT的模量小于PLA， 在外力作用下，PBAT相首先被拉伸變形，又由于PBAT相與PLA相間存在相互作用，PBAT相的這種變形又會被PLA相所限制，因此應(yīng)力便由PBAT相傳遞到周圍的PLA相，從而使PLA相被拉伸變形， 當(dāng)應(yīng)力超過兩相間的相互作用時(shí)，PBAT就會從共混物的一面被拉出形成深孔，在孔周圍留下被拉伸變形的PLA，在另一面形成被拉伸變長的條狀物。要實(shí)現(xiàn)PLA的脆韌轉(zhuǎn)變，PBAT含量必須在合適范圍，而PBAT含量與PBAT相的尺寸密切相關(guān)，由此得出， PBAT相的尺寸和兩相間的相互作用是實(shí)現(xiàn)PBAT對PLA良好增韌的重要因素。

4 結(jié)論

4.1 加入PBAT使PLA/PBAT共混物的拉伸強(qiáng)度大幅下降， 斷裂拉伸應(yīng)變升高，在PBAT含量為50%時(shí)出現(xiàn)較大幅度下降，繼續(xù)提高PBAT含量，斷裂拉伸應(yīng)變快速提高。

4.2 PLA與PBAT具有一定的相容性， 兩者間的相互作用和PBAT相的尺寸是PBAT增韌PLA的重要因素.

4.3 加入PBAT提高了PLA/PBAT共混物的tc ， 增大了熔融雙峰中低溫峰的比例，而增容劑對PLA/PBAT共混物熱性能幾乎無影響。