Obecnie istnieją dwie popularne metody poprawy wytrzymałości PLA:
(1) Szczepij elastyczne łańcuchy molekularne w PLA jako kopolimery blokowe lub szczepione, aby poprawić plastyczność matrycy PLA.
(2) Metoda mieszania fizycznego. Mieszaj PLA z materiałami takimi jak elastomery, wypełniacze nieorganiczne lub plastyfikatory, aby poprawić wytrzymałość PLA. Metoda modyfikacji fizycznej jest prosta i wygodna i stała się najczęściej stosowaną metodą modyfikacji w produkcji przemysłowej.
1. Zmieszany z elastomerem
Mieszanie PLA z elastomerami to skuteczny sposób na wzmocnienie PLA. Pod wpływem siły zewnętrznej elastomer tworzy smugi lub pasma ścinania, które mogą absorbować energię z zewnątrz i poprawiać udarność materiału. Ale ta metoda zmniejszy wytrzymałość i moduł PLA. Dlatego naukowcy skupiają się na opracowywaniu wysokowydajnych elastomerów. Mieszanie elastomerów z PLA może poprawić wytrzymałość bez zmniejszania wytrzymałości i modułu.
Xi Lifeng i inni wykorzystali technologię dyskretnej katalizy metalocenowej do opracowania elastomeru na bazie propylenu (PBE) oraz hartowanego i modyfikowanego PLA w celu uzyskania włóknin rozdmuchiwanych ze stopu PLA/PBE o wysokiej wytrzymałości. Wyniki pokazują, że wraz ze wzrostem zawartości PBE wzrastają naprężenia włóknin rozdmuchiwanych ze stopu PLA/PBE i odpowiednio wzrasta wydłużenie przy zerwaniu. Gdy ilość dodatku PBE wynosi 20%, wydłużenie przy zerwaniu i wytrzymałość na rozciąganie włóknin PLA/PBE rozdmuchiwanych ze stopu wzrastają odpowiednio o 455% i 25%, skuteczność filtracji wzrasta około 1,1 razy, a skuteczność filtracji materiału jest wzmocniony.
Naukowcy wykorzystują doskonałą termoplastyczność i wysoką elastyczność elastomerów do utwardzania PLA, dzięki czemu mieszanki wykazują doskonałą wytrzymałość. Jednakże wraz ze wzrostem zawartości utwardzacza ma to wpływ na wytrzymałość na rozciąganie i moduł mieszanek PLA. Ponadto wszystkie obecnie powszechnie stosowane elastomery są na bazie ropy naftowej, a ich szerokie zastosowanie powoduje poważne zanieczyszczenie środowiska i wpływa na wydajność degradacji PLA. Dlatego rozwój biopochodnych/degradowalnych elastomerów jest gorącym punktem badań nad PLA wzmocnionym elastomerem.
2. Mieszane z elastycznymi polimerami
2.1 Elastyczne polimery biodegradowalne
Aby zachować biodegradowalność i kompostowalność PLA, zwykle stosuje się polikaprolakton (PCL), skrobię, politereftalan adypinianu butylenu (PBAT) i bursztynian polibutylenu (PBS). biodegradowalnych polimerów.
