高密度聚乙烯HDPE 燕山石化6100M-GD 工程管道保温管
随着工业的发展，各个产业对石油资源产品的需求逐年增大，导致石油资源被大量消耗并对环境产生了较大的影响，给社会的可持续发展带来巨大挑战[1?3]。为了减少对不可再生资源的依赖，开发环境友好型的新材料如生物基可降解的高分子材料越来越受到关注[4?5]。聚丙交酯[聚乳酸(PLA)]是一种生物基热塑性脂肪族聚酯材料，可完全生物降解，降解产物仅为二氧化碳和水，具有高强度、高模量和较好的生物相容性，常用于材料包装、纤维纺织和生物医学领域[6?7]。但是PLA固有的脆性大、韧性差的缺点严重限制了其应用领域，所以对PLA进行增韧改性成为PLA实际应用中的重要环节[8?9]。聚己内酯(PCL)作为韧性可降解聚酯，加工性能优异，通常被用于增韧PLA[10?11]。由于PCL和PLA均含有端羧基、端羟基，可以与环氧基团、酸酐基团、异氰酸根等活性基团在熔融共混时原位反应生成酯基、醚键等新的化学键，因此可以采用如多元环氧低聚物(ADR)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)等增容剂对PLA和PCL体系进行反应增容，从而提高两者的相容性[12?13]。然而，目前采用不同增容方法制备的PLA/PCL共混物韧性提高幅度较低，很难达到以弹性体作为增韧剂时的增韧效果，且PLA/PCL共混物很少能够同时具备较高的冲击韧性和拉伸韧性，因此还需要深入的研究，进一步提高PLA与PCL的界面结合，以充分发挥PCL的增韧效果。近段时间，有研究人员发现了一种界面立构复合结晶(i-SC)的增容方法，即在反应增容的基础上，向左旋PLA (PLLA)/韧性聚合物共混体系中添加右旋PLA (PDLA)，使共混体系在反应共混过程中原位形成位于PLLA和韧性聚合物界面处的立构复合晶体(SC晶体)，进一步提高PLLA与增韧相的相容性，制备了超韧PLA共混材料[14]。笔者借鉴这一思路，同时考虑到异山梨醇基二异氰酸酯(IBDI)[15]作为一种生物基二异氰酸酯，具有合成所需原料非石油基且来源广 泛、反应活性强等优点，因此选择其作为增容剂，尝试通过简单的两步加工方法，使共混体系在反应共混过程中原位形成位于PLLA和PCL两相界面处以及PLLA基体中的SC晶体，进一步提高PLLA与PCL的界面结合。为了控制SC晶体的分布，首先将PDLA，PCL和IBDI进行熔融共混(步)，生成含有PDLA-IBDI-PCL分子的PCL/PDLA共混母粒，然后再将其与PLLA进行共混，制备PLLA/(PDLA/PCL/IBDI)共混物(第二步)。实验结果表明，采用上述方法制备的PLA/PCL共混物同时具备较高的缺口冲击强度和断裂伸长率，且其性能与IBDI的含量相关。同时，实验结果也证明了二异氰酸酯作为增容剂在i-SC增容路径中的有效性，相关结果对于实际生产具有指导意义。
