聚乳酸(PLA)是一种具有生物降解能力的有机化合物,具有良好的机械、物理性能、生物相容性和环保性能,在工业、农业、林业、水利、建筑业、纺织业、食品包装业、日常生活塑料制品、文体用品、医疗卫生等领域得到广泛应用。在低碳环保背景下,全球各国纷纷出台政策鼓励降解塑料的使用,我国年也出台了新版“禁塑令”,支持降解塑料的推广使用。国内各企业正在争相进入千亿可降解塑料市场,根据在建或规划聚乳酸产能统计,预计年我国聚乳酸产能将达到万吨。
但由于聚乳酸脆性大、韧性差、抗冲击和抗撕裂强度低,对缺口敏感,需对其进行增韧改性才能发挥其重要的实用价值。针对这一问题,沈阳化工大学杜仲胶研发团队采用杜仲胶/改性杜仲胶用于聚乳酸的增韧改性,取得了重要的进展。研究过程中,该团队发现聚乳酸与杜仲胶为典型的热力学不相容体系;杜仲胶以微米及亚微米的尺寸分散在聚乳酸中。通过对聚乳酸/杜仲胶共混物的拉伸性能和力学性能研究,发现杜仲胶的加入明显地改变了共混物的拉伸行为,由纯聚乳酸的脆性断裂向韧性断裂转变。当聚乳酸/杜仲胶共混物中聚乳酸/杜仲胶的质量比为90/10时,共混物的断裂伸长率较纯PLA提高了14倍,缺口冲击强度提高了5.8倍。在此基础上,通过在杜仲胶高分子链上引入环氧基团来增加杜仲胶与聚乳酸的相容性,同时由于环氧化杜仲胶双键的存在,通过加入交联剂引发聚乳酸和杜仲胶在相界面处发生接枝反应,进一步提高两相的相容性。成功的获得了具有高抗冲击性能、优异力学性能和加工性能的聚乳酸共混物。
经杜仲胶增韧改性后的聚乳酸共混物其缺口冲击强度可达93kJ/m2,相对于纯聚乳酸提高了约24倍。
聚乳酸在汽车行业的应用研究发展迅速,多用于非结构性内外饰零件。如日本丰田公司的Raum车型采用洋麻纤维/PLA复合材料制作备胎盖板,聚丙烯(PP)/PLA改性材料制作汽车门板、侧饰板等。日本东丽公司也开发了适用于制造汽车门板、座椅、顶棚等内饰件的PLA纤维。美国RTP公司研发出玻璃纤维(GF)/PLA复合材料产品,应用于汽车的导流罩、遮阳罩、副保险杠、侧护板等零部件。随着环保意识的提高和塑料改性技术的发展,PLA在汽车领域的应用会更加广泛。
随着环保政策日益趋严和包装业限塑令的下达,可降解生物基包装材料会有更大的市场空间,也是需要亟待开发的新领域。目前中国塑料软包装材料年生产量估计已达万吨左右,如采用改性杜仲橡胶改性后的聚乳酸作为包装材料使用,按照10%的市场需求计算,预计将消耗聚乳酸90万吨,杜仲橡胶10万吨。若万吨在建聚乳酸项目达产后,则可消耗增韧用生物基杜仲胶16万吨。
杜仲资源高值化利用产业技术创新联盟(简称:中国杜仲产业创新联盟)于年3月1日由中国石油和化学工业联合会正式批准成立。赛轮集团为首届理事长单位,联盟成员单位涵盖全国杜仲领域从事杜仲种植、杜仲胶生产和应用、杜仲中药和杜仲食品开发、杜仲饲料开发和养殖的研究单位和生产企业,目前拥有联盟成员单位60余家。联盟设专家委员会,由来自全国29家著名高校和研究机构及部分代表性企业的跨界组合的49位专家组成。联盟的宗旨是集中国内与杜仲资源高值化利用开发相关的优势研发和产业化资源,以杜仲领域及相关领域企业的发展需求和联盟成员的共同利益为基础,搭建产学研联合攻关平台,突破产业发展的核心技术,实现资源高效利用,推动以杜仲胶为核心的杜仲大产业的健康发展。欢迎您的加入和