隨著石油資源的不斷消耗和環(huán)境問題日益引發(fā)廣泛關(guān)注，聚乳酸成為最廣泛研究的生物基和可生物降解的熱塑性塑料之一。然而，聚乳酸分子量相對較低、分子鏈纏結(jié)較少，導(dǎo)致熔體強(qiáng)度較低，難以制備先進(jìn)的生物基和可生物降解泡沫塑料以取代石油基聚合物泡沫塑料。

四川大學(xué)楊鳴波教授課題組提出了一種新的提高聚乳酸熔體強(qiáng)度的方法，將商業(yè)聚乳酸在加工過程中通過簡單的兩步反應(yīng)過程轉(zhuǎn)化為PLA vitrimers。以醋酸鋅為催化劑，通過酯交換反應(yīng)首先將甘油引入聚乳酸中，得到長鏈聚乳酸/甘油共聚酯，然后與MDI進(jìn)行交聯(lián)，得到含有動(dòng)態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的PLA vitrimers。在拉伸流動(dòng)條件下，形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)能顯著提高PLA的熔體強(qiáng)度，促進(jìn)應(yīng)變硬化。高溫下網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的重排使得PLA vitrimers可以通過擠出和壓制進(jìn)行加工，仍然保持了其熱塑性加工的能力。高的熔體強(qiáng)度與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的重排相結(jié)合使得凝膠含量為51.8%的PLA vitrimers可以通過超臨界二氧化碳發(fā)泡技術(shù)得到膨脹倍率高達(dá)49.2，泡孔形態(tài)均勻的微孔泡沫。本工作為提高聚乳酸的熔體強(qiáng)度提供了一種具有放大可能性的新途徑。

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