可生物降解聚合物在鞋材上的应用研究（二）

汇通高天

在石化基可生物降解聚合物中，又以聚乳酸的产量和研究最多，而聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚已内酯、聚己二酸-对苯二甲酸-丁四醇酯等也得到了广泛的关注。

1.聚乳酸

聚乳酸（PLA）为线性脂肪族热塑性聚酯，属于脂族聚酯。商品化的聚乳酸是聚L-丙交酯与内消旋丙交酯或D-丙交酯的共聚物，PLA的性能由D-对映异构体的含量决定。从生物降解性能上看，PLA与蛋白质基、纤维素基的天然可生物降解聚合物类似，并不会在使用过程中分解，而是需要在高温、高湿、营养源充足的情况下才可分解。

聚乳酸（PLA）薄膜料

这为PLA在鞋材鞋面中的应用提供了可能。在25℃下，1a后PLA才可能进行生物分解。但是在堆肥条件下，分解会快速进行。PLA具有较好的物理力学性能，从表1可以发现，其拉伸性能与PET相当，弯曲性能优于PS。但是PLA性脆，耐热性差，熔体强度低，加工窗口窄，通常对PLA进行增韧改性以提高PLA的综合性能来满足在各个领域中的应用要求。

己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物（PBAT）是全生物降解的芳香族聚酯，性能类似于LDPE，但力学强度更高，常用于PLA的共混改性中。PLA和PBAT在溶解度上的差异表明二者的相容性极差，当PBAT用量超过5%时，PLA和PBAT共混物会产生严重的相分离，呈“海-岛”结构（图a-b），而使用增容剂（如纳米纤维素CNC）则可将“海-岛结构”转化为“海-海”结构（图c-d）。

SEM图: (a)(b)PLA/PBAT;(c)(d)PLA/PBAT/CNC

Zhao等对PLA/PBAT增容，流变分析和GPC表明，在BETT的作用下，PLA和PBAT在熔融共混过程中发生了链延长，链延长有效地提高了PLA和PBAT的相容性，阻扰了PLA的结晶。BETT的添加还提升了PLA/PBAT的力学性能，较好地解决了PLA性脆的缺点。