西南大学曾建兵教授课题组在聚乳酸增韧改性领域取得新进展
生物基高分子具有绿色环保可再生等优点，但综合性能难以与传统高分子材料相媲美。聚乳酸（PLA）作为生物基高分子中的佼佼者，具有优异的生物降解性、生物相容性与力学强度，但其韧性差，制约了它的应用。植物油作为一类低成本的可再生资源，可用作PLA的潜在增韧剂，然而植物油与聚乳酸相容性差，通过简单共混或引入嵌段共聚物增容，均难以获得理想的增韧效率。即便是可用作增塑剂的环氧大豆油（ESO）与PLA共混后，增韧效率也并不理想。
西南大学曾建兵教授课题组长期从事聚乳酸增韧改性研究，最近利用动态硫化技术，将环氧大豆油与癸二酸预固化后，与PLA动态硫化，制备了全生物基超韧聚乳酸/环氧大豆油树脂（PLA/VESO）共混物。研究发现通过调节癸二酸与环氧大豆油比例，构筑不同化学结构（从二聚体到支化与交联：图1）的环氧大豆油树脂，可实现对PLA/VESO相态结构、分散相粒径与增韧机理的调控，环氧大豆油树脂在动态硫化的同时，还与PLA发生了界面增容反应（图2），从而实现PLA超韧化，PLA含量为80wt%，断裂伸长率最高可达600%以上，缺口冲击强度可达540J/m。
图1. 不同羧基/环氧比的环氧大豆油树脂的化学结构示意图
图2. PLA与VESO动态硫化反应机理
研究表明该超韧PLA/VESO共混物的增韧机理为分散相VESO内成穴诱导PLA基体的剪切屈服（图3），与大多数文献报道的超韧PLA增韧机理一致。
图3. 全生物基超韧PLA/VESO共混物的增韧机理
研究成果近期发表于Macromolecules杂志，第一作者为西南大学化学化工学院硕士生赵桐辉同学，通讯作者为北京工商大学翁云宣教授与西南大学曾建兵教授。该研究获得了国家自然科学基金、重庆市基础科学与前沿技术研究项目、塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室（北京工商大学）开放课题与中央高校基本科研业务费的资助。
论文链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.8b00103
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