聚乳酸与碳酸钙复合物的制备及碳酸钙的降解抑制作用VIP免费

MaterialSciences材料科学,2012,2,89-95doi:10.4236/ms.2012.22016PublishedOnlineApril2012(http://www.hanspub.org/journal/ms)PreparationofPLA/CaCO3CompositesandtheRetardationEffectofCaCO3ontheHydrolyticDegradationofthePLAintheComposites*HuaiminGuan1,2,ShijunHuang1,2,YuejinTong1,2#1CollegeofChemistryandMaterialsScience,FujianNormalUniversity,Fuzhou2FujianKeyLaboratoryofPolymerMaterials,FuzhouEmail:#tongyuejin@yahoo.com.cnReceived:Feb.18th,2012;revised:Feb.29th,2012;accepted:Mar.7th,2012Abstract:Thepoly(lacticacid)(PLA)/CaCO3compositeswerepreparedviameltblendinginanintensivemixerofthetorquerheometer.HydrolyticdegradationofthecompositesobtainedwasinvestigatedcomparativelywiththepurePLA.Thehydrolyticdegradationwascarriedoutbyimmersingthefilmsamplesinphosphatebuffersaline(pH=7.4)at37˚C,andtheintrinsicviscosityofthePLAinthedegradedandnondegradedfilmswasmeasured.TheresultsindicatedthatthehydrolyticdegradationofthePLAmatrixinthecompositeswasretardedasaresultoftheincorporationofthebasicCaCO3whichwouldreactwiththepartialend-carboxylgroupsofthePLAmatrix.Itwasshowedthatthetensilestrength,elasticmodulus,elongationatbreakandmaximumloadofthecompositeswereenhancedsignificantly.AlsoitwasfoundthatthewaterabsorptionofthePLA/CaCO3compositesatlowCaCO3loading(2%and5%)slightlyincreasedcomparedwiththepurePLAuponimmersionfor4weeks,whilethePLA/CaCO3-7compositehadamuchhigherwaterabsorption(5.5%-6.0%)thanthepurePLAintwoimmersionmediums.AllcompositesexhibitedslightlyhigherwaterresistanceinthedistilledwaterthaninthephosphatebuffersolutionatpH=7.4.Keywords:PLA;CaCO3;MeltBlending;HydrolyticDegradation;MechanicalProperties聚乳酸与碳酸钙复合物的制备及碳酸钙的降解抑制作用*关怀民1,2，黄世俊1,2，童跃进1,2#1福建师范大学大学化学与材料学院，福州2福建省高分子材料重点实验室，福州Email:#tongyuejin@yahoo.com.cn收稿日期：2012年2月18日；修回日期：2012年2月29日；录用日期：2012年3月7日摘要：采用熔融共混法，将聚乳酸(PLA)与碳酸钙(CaCO3)(2%、5%和7%)复合制备聚乳酸/碳酸钙复合物。通过复合物和纯PLA在磷酸盐缓冲溶液中浸泡后，不同碳酸钙含量的复合物复合前后PLA发生特性粘度变化，研究CaCO3对PLA/CaCO3复合物中PLA降解的抑制作用，并提出抑制机理。PLA/CaCO3复合物的力学性能和耐水性能的结果表明，添加一定量CaCO3的复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量和最大负荷明显增强。通过吸水率的测定，表明吸水率值随着CaCO3含量(2%和5%)的不同变化不大，而当含量增加到7%时，吸水率增大较多。随着吸水实验介质的不同，复合物在磷酸盐缓冲溶液中浸泡的吸水率略高于在蒸馏水中浸泡的吸水率。关键词：聚乳酸；碳酸钙；熔融共混；水解降解；力学性能*资助信息：福建省教育厅科技项目(JB07056)，福建省科技厅重点项目(2007H0018)。#通讯作者。Copyright©2012Hanspub89聚乳酸与碳酸钙复合物的制备及碳酸钙的降解抑制作用Copyright©2012Hanspub901.引言聚乳酸(PLA)是以玉米等原料的发酵工艺生产的乳酸经过直接缩聚一步法和先经过脱水缩合得到环状二聚体，再开环聚合的二步法得到。由于PLA可以被自然界的微生物分解成二氧化碳和水，对环境没有污染，具有优良的可生物降解性[1,2]。除此之外，它还具备生物相容性、生物吸收性及无毒，这些特点使得聚乳酸应用在医用人体功能性材料、纺织纤维材料、环境保护材料、包装特别是直接与食品接触的包装材料及农用棚膜材料等方面[3-5]。但是PLA还存在许多不足之处限制了它的发展，除了力学性能较差(脆性较高)，抗冲击性能差，热变形温度低等缺陷外[1,6]，降解速度过快及无法控制降解速度导致PLA无法应用于某些领域如作为药物载体，如何精确控制药物释放距离、释放量以及达到靶向定点释放，这些都和聚乳酸的水解速度，以及...