断裂伸长率低？冲击强度低？如何高效改进该生物基塑料的性能？

  由乳酸制成的聚乳酸（PLA）在过去十年里已成为包装行业一种成熟的生物基 塑料。然而，尽管它们在市场上被广为接受，但其低断裂伸长率和低冲击强度仍阻碍了其得到更广泛的应用。若要使PLA适用于柔性包装薄膜的生产，则需对其进行改性来匹配LDPE（低密度聚乙烯）等典型薄膜材料的性能（图1）。增塑PLA化合物拥有这种改进的性能。但是，这些化合物的问题之一是大多数增塑剂都具有迁移趋势。这就是它们未能大举进入市场的原因。对它们来说，各种多元醇已被证明对PLA起到增塑作用。但是，此类多元醇在二元共混物中表现出了复杂的迁移和结晶行为，因此严重限制了后者的应用范围。在开发PLA共聚物的过程中，SoBiCo GmbH公司采取了不同的方法：他们将多元醇和PLA共聚物中的多元醇牢固地共价键合到聚合物上（图2）。该方法不仅可以防止多元醇迁移，而且使PLA分子链更具流动性。SoBiCo目前正在推出名为Plactid的共聚物。

从坚硬的PLA类材料到性能堪比LDPE的材料，改变多元醇含量能够大幅度调整它们的性能。10%和20%的多元醇含量能使断裂伸长率提高到100%-400%，而刚度则降至2000-200N/mm²（图3）。

PLA和PLA共聚物中聚合物链流动性的增加也对材料的结晶趋势产生了重大影响。PLA的结晶速度很慢，所需温度窗口较窄，约为100°C。相较之下，PLA共聚物的结晶速度更快，并且不易受理想结晶温度偏差的影响。这一点可通过比较不同多元醇含量的PLA和PLA共聚物的结晶半衰期来说明，其值通过等温DSC（差示扫描量热法）测定（图4）。例如，多元醇含量仅为13%时，结晶半衰期缩短过半，结晶温度窗口拓宽至20°C，并且没有明显延迟。

温度诱导结晶（可能需要长时间加热）的替代方法是通过定向拉伸来诱导PLA共聚物结晶。拉伸诱导结晶受温度的影响要小得多。在高于玻璃化转变温度的条件下，两倍的拉伸因子即可引起PLA共聚物的大量结晶，并且拉伸强度随之增加。这种方法带来了更多的可能性，特别是在单向或双向拉伸的情况下，柔性薄膜兼具高断裂伸长率和高强度。

   乳酸有两种对映异构体（L型和D型乳酸），因此PLA具有形成立构复合物的可能，前提是不同的聚合物由纯L型和D型对映异构体（分别为PLLA和PDLA）生成。因为它们的熔融温度高出约40°C，所以这种立构复合物使PLA能够在更高的温度条件下进行应用。通过结合由L型和D型对映异构体生成的PLA共聚物以及双向拉伸薄膜技术，它们将为生物塑料在薄膜生产中的应用开辟全新的市场。现有的多元醇系列还提供了多种开发可能性，例如：支链型多元醇可用于生成具有更高拉伸粘度的牌号。

生物聚合物PLA的耐热性低，几乎不结晶，玻璃化转变温度约为60°C。此外，PLA所需加工窗口窄，位于180-200°C之间，并且受限于约170°C的熔融温度和200°C的初始热损伤。PLA共聚物提供了多种改变这种典型特性的方法。由于其结晶速度要快得多，因此使用温度不仅仅由玻璃化转变温度决定。高结晶度使其可以在高于玻璃化转变温度的条件下使用。当被用作柔性薄膜材料时，该聚合物的玻璃化转变温度应低于使用温度。如果是PLA多元醇共聚物，纯PLA的玻璃化转变温度（55-60°C）可以在多元醇的帮助下显著降低。例如，多元醇含量为20%的Plactid共聚物的玻璃化转变温度仅为20°C。

如前所述，单独的纯PLLA和PDLA聚合物的立构复合晶体具有更高的熔融温度。PLA聚合物的情况正好相反，其L成分和D成分都包含在一个单分子（PLDLA）中。它们的熔点以及加工温度范围都可以降低。例如，PLDLA中4%的D成分可使熔融温度降低约16°C。但是，当聚合物链中的D成分超过约10%时，PLA将失去结晶能力。PLA多元醇共聚物在这方面表现出了不同的行为。例如，SoBiCo公司成功地将12%的D成分（用丙交酯总量表示）掺入由非晶态多元醇（多元醇含量：45%）和PLA组成的共聚物中，从而将熔点温度降至120°C（表1，共聚物2。同时，尽管D成分含量高，但因PLA序列所致，该共聚物的熔化焓为12 J/g。

除了材料本身，SoBiCo还成功开发了一种基于挤出机反应性复合的经济高效的生产工艺。它结合了两个通常单独进行的工艺步骤：聚合物的化学合成和基于此类聚合物的化合物的生产。SoBiCo开发的这一集成工艺包括聚合、残余单体提取和复合。首条生产线产能为2000t/a，计划扩产至10000t/a。除了在生产开始时将应用集中在包装领域，SoBiCo还计划通过挤压成型和注塑成型快速建立广泛的材料组合。Plactid共聚物产品组合将通过最新的Lacto产品系列（Lactofix、Lactoflex和Lactobatch）进行补充，它们可用于对传统PLA进行改性。

   电子拉力试验机，设备适用于塑料薄膜、复合膜、软质包装材料、胶粘剂、胶粘带、不干胶、橡胶、纸张、塑铝板、漆包线、无纺布、纺织品、 防水材料、三角带等产品进行拉伸性能测试。

  还可实现 180 度剥 离、90 度剥离强度、热封强度、定力伸长。定伸力长值等试验；拉伸空间(可定制)桌上型，选配喷墨打印机。

  改变仪器的配置可广泛适用于其它材料的测量 ，如纸张、化纤、金属丝、金属箔等。测量薄膜抗张力、抗张强度、伸长率、裂断长、抗张能量吸收、抗张指数、抗张能量吸收指数 ，特别是能感测微小量值。测量铝箔、铝塑带抗张力、抗张强度、剥 离强度及延伸率。

   测量塑料薄膜拉伸强度、伸长率及拉伸弹性模量。测量食品包袋热封强度、 抗张强度及剥离强度。测量卫生巾粘合强度、封边强度、抗张强度及伸长率。测量压敏胶粘 带剥离强度及抗张强度。测量合成纤维长丝断裂强力及伸长率。测量拉链轻滑度。

备注： 购买以上设备须联系我们，可根据客户要求制作.

上海简户仪器设备有限公司是一家高科技合资企业,生产销售盐雾箱、恒温恒湿机、冷热冲击机、振动试验机、机械冲击机、跌落试验机的环境试验仪器的公司，研发生产销售经营各类可靠性环境试验设备。经验丰富，并得到许多国内外厂商的信赖与支持。自公司成立以来,多次服务于国内外大学和研究所等检测机构,如清华大学、苏州大学、哈尔滨工业大学、北京工业大学、法国申美检测、中科院物理所、中科院，SGS等**单位提供实施室方案和设备及其相关服务。努力开发半导体、光电、光通讯、航天太空、生物科技、食品、化工、制药等行业产品所需的测试设备装置。公司拥有一支的研发、生产和售後队伍，从产品的研发到售后服务，每一个环节都以客户的观点与需求作为思考的出发点。

• 
  为适应市场快速变化及客户多样化的要求，上海简户仪器设备有限公司研发了性能与可靠性**JianHuTest产品系列.从精密零件到电脑资讯系统及有线无线通讯产业，均可提供高品质的设备与完善的售后服务。

• 
  

• 
  

• 　上海简户荣获企业，表明上海简户在技术、科技成果转化、拥有自主知识产权等方面得到了国家的高度认可。简户一直秉承"服务以人为本"的宗旨，为广大客户提供精良的设备及优质的服务，提供的送货上门、安装调试、一年的设备保养、终身维修，技术指导服务。始终如一的以"努力、合作、飞跃"的精神自我完善、不断发展、让客户与公司实现双赢局面。
  

• 简户是集设计、销售、研发、维修服务等为一体的综合集团公司，从产品的研发到售后服务，每一个环节之间，都以客户的观点与需求作为思考的出发点，提供的环境设备。公司创始人从事仪器设备行业20余年，经验丰富、资历雄厚，带领简户公司全体同仁携手共建辉煌明天。公司成立以来，积极投入电子电工，航空，航天，生物科技，各大院校，及科研单位等行业所需的产品测试设备装置。
  

• 
  

• 简户拥有一支的研发、生产和售后服务队伍，从产品的研发到售后服务，每一个环节都以客户的观点与需求作为思考的出发点，目前拥有博士学位2人，硕士5人，参与环境试验箱国家标准起草和发行。企业制定标准，行业里通过ISO9001。是中国仪器仪表学会会员和理事单位。曾荣获CCTV《中国仪器仪表20强品牌》殊荣，2010年入驻上海世博会民企馆。简户自创办以来，参与3项国家标准起草与制定，获得40+件原创知识产权、软著、集成电路)，6次获得上海科技型中小企业称号，合作过3200+家合作客户(其中世界500强高校600家)。
  

• 
  

• 简户仪器今后必将牢记为客户提供优质产品和服务的宗旨，不忘为行业贡献前沿科学和技术的初心，再接再厉，砥砺前行！

• 【简户仪器简介:成立2005年，是一家研发，生产，销售及售后齐全的综合性设备生产单位，多次评为科技型中小企业，，客户遍布高分子，汽车，半导体，塑胶，五金，科研院校，第三方检测等】

• 　　【公司总部】

•