用于制备可降解支架的聚乳酸材料改性研究
用于制备可降解支架的左旋聚乳酸改性的实验研究祝平安(上海理工大学医疗器械与食品学院上海 200093)【摘要】本文对单一的左旋聚乳酸（PLLA）进行改性，通过加入聚己内酯（PCL）得到共混和共聚材料。
由于PCL 的低模量和高断裂伸长率，为了保证改性后的材料有足够的强度，并尽量提高材料的韧性，选择PLLA/PCL 为95/05的改性比例是合适的。
通过薄膜降解实验，进一步对比PLLA、PLCL-H（PLLA和PCL共混材料）、PLCL-J （PLLA和PCL共聚材料）的机械性能变化，特性粘度和质量损失以及表面形态变化来考察改性对PLLA的作用以及改性材料用于可降解支架制备的可行性。
最后确定改性配比为95/05的PLCL-H改性材料，在不损失材料力学强度的前提下，材料韧性最高，断裂伸长率以及降解速度最佳，因此这种改性后的材料用于制备可降解支架是可行的。
【关键词】聚乳酸；聚己内酯；共混改性；共聚；可降解支架Experimental Study of Modification of L-Polylactic forBiodegradable Stent PreparationZhu pinganUniversity of Shanghai for Science and Technology, Shanghai, 200093, China;【A bstract】This paper modifies the single L-polylactic (PLLA) by adding polycaprolactone (PCL) to get blending and copolymerization materials. With low modulus and high breaking elongation of PCL, in order to guarantee enough intensity of the modified material, and increase ductility as more as possible, the modification ratio of PLA/PCL with 95/05 is decided. By film degradation test, the changes of mechanical properties, limiting viscosity, mass loss and surface morphology of PLLA、PLCL-H (PLLA and PCL blending material) and PLCL-J (PLLA and PCL copolymerization material) are compared to research the effect of modification on PLLA and the practicability of modification material used for biodegradable stent preparation. Finally, the modification material PLCL-H with modification ratio of 95/05 is decided. Without losing the material mechanical strength, the ductility of the material is significantly improved, breaking elongation is increased and degradation speed is accelerated. So the modified material is practicable for biodegradable stent preparation.【Key words】Polylactic; Polycaprolactone; Blending modification; Copolymerization; Biodegradable stent目前临床上大量使用的血管支架均为金属材料制备，与机体的亲和性、生物相容性均较差，并且随着时间的推移金属材料逐渐老化，在体液中被腐蚀释放出金属离子，对机体产生不良影响[1]。
因此，寻找新型生物可降解材料制备临时性、可降解的血管支架成为了研究热点。
目前研究最为广泛、生物相容性和力学性能较好的材料为可降解脂肪族聚酯材料，尤其是其中的聚乳酸（PLA）材料。
聚乳酸是一种以天然素材为原料合成的新型高分子材料，由于它的完全降解性，因此广泛应用于医用、包装、纤维等领域，并且经过美国FDA认证属于可用于人体的生物医用材料[2]。
聚乳酸的乳酸单体分为左旋（L-）和右旋（D-）两种，由于生物体内都是左旋，所以一般都选用左旋聚乳酸（PLLA）。
目前Abbott利用PLLA制备的可降解支架BVS已进入临床阶段，临床实验表明，PLLA材料的力学强度是足够的[3-4]。
但是单一的左旋聚合物结晶度较高，亲水性能较差，降解慢，强度高，是一种脆性材料，用作支架易于断裂[5]。
另外还容易在植入部位引发炎症，这些都使PLLA材料在医疗器械领域的应用受到限制，因此对PLLA材料改性的研究就显得极为重要。
1PLLA改性原理通常高分子材料的改性包括化学结构改性和物理改性。
前者主要包括共聚、扩链等，后者有共混、表面改性、接枝、增塑等[6]。
不同的改性材料和不同的改性方法都会对材料性能造成很大影响。
常用的PLLA改性材料有聚己内酯（PCL）、右旋聚乳酸（D-PLA）、聚乙醇酸（PGA）等。
其中，聚己内酯（PCL）是由ε-己内酯（ε-CL）开环聚合所得的线性脂肪族聚酯。
它是一种半结晶型高分子，玻璃化温度为-60℃，在室温下是橡胶态，易于延展不易断裂[7]。
PCL 降解后的产物为CO2和H2O，对人体无毒，具有优良的药物通过性和力学性能，可用作体内植入材料以及药物控释材料，目前已经获得美国FDA的批准。
PCL玻璃化温度低，可以使支架保持一定弹性，提高支架抗疲劳能力[8]，增加支架的韧性，保证支架在扩张和植入体内后不易断裂。
PCL对PLLA进行共聚改性，可在一定范围内调节共聚物的熔点、玻璃化温度，还能从结构方面改善PLLA的结晶性能，调节降解速率[9]。
将PLLA与PCL共混后，材料之间的高分子链通过次价力作用（如库仑力，氢键作用，范德华力和电子转移作用等）形成分子聚集体，使官能团与结构发生变化[10]。
另外，两种改性方式对PLLA的脆性都有明显降低，使之能更适于在支架上的应用。
因此为了改善PLLA的性能，使之能更符合支架要求，采用PCL对PLLA嵌段共聚改性，或PCL与PLLA溶液共混改性，对材料性能的作用及影响。
实验研究表明，随着PCL含量的增加，改性后材料的弹性模量和最大载荷都逐渐降低，而断裂伸长率却有明显提高。
因此，在保证材料在有足够的强度的前提下，尽量提高断裂伸长率，增强材料的韧性，选择改性配比为95/05的PLA/PCL共聚材料（PLCL-J 9505）和PLA/PCL 共混材料（PLCL-H 9505）进行改性是合适的。
2PLLA、PLCL-H和PLCL-J的降解实验对PLLA、PLCL-H 9505和PLCL-J 9505 三种材料进行降解实验观察，从力学性能，质量损失，特性粘度和表面形态四方面评价三种材料的性能变化及改性后对原材料的影响和作用。
2.1降解试验方法用溶液法制备PLLA、PLCL-H 9505和PLCL-J 9505薄膜。
配制磷酸盐缓冲溶液，将溶液pH控制在7.4±0.2。
用裁刀将PLLA薄膜和PLLA薄膜切成1宽0mm，长100mm的条状试样，每种材料准备三个合格的条状试样样品进行机械测试。
质量，粘度，SEM测试试样为宽10mm，长度为机械样一半的样品条。
将样品条编号放入装有缓冲溶液的试管中，并置于37℃烘箱中，分别考察降解1w，2w，3w，4w样品各项性能的变化。
测试机械性能前要调节样品的状态，将样品在 37℃的纯水中放置（60±15）min，然后保持湿态进行测试。
测试采用 Instron 拉伸仪，均匀拉伸管材样品直至断裂。
特性粘度表示的是单个聚合物分子对溶液粘度的贡献，是反应聚合物特性的物理量，不随溶液浓度的改变而改变。
特性粘度的变化可间接反映聚合物分子量在降解过程中的变化。
测试采用乌氏粘度计，根据溶液流经时间计算得到各材料的特性粘度。
质量测试采用Sartorius 天平 PM-05-006 型号（精度 0.001mg）测量每个样品初始的质量。
然后在降解的各个时间阶段，将样品从缓冲液中取出，充分干燥样品至恒重：干燥时间≥16h，室温，压强≤-0.1MPa。
再次称量降解后的样品质量，精确到 0.001mg。
样品初始质量为m0，过滤、干燥以后再次称量样品的质量为m1，则样品的失重率可由下式计算得到：（m0–m1）/ m0×100%2.2试验结果（1）机械性能变化图1 PLLA、PLCL-H和PLCL-J弹性模量比较图2 PLLA、PLCL-H和PLCL-J最大载荷比较图3 PLLA、PLCL-H和PLCL-J屈服强度比较图4 PLLA、PLCL-H和PLCL-J断裂伸长率比较从上图可以看出PLLA的弹性模量和最大载荷在前4周降解过程中的变化不大，几乎保持不变；PLCL-H从第2周以后开始有缓慢下降，表明降解开始；PLCL-H的断裂伸长率始终远远大于PLLA，并且二者在前4周都有所下降。
而PLCL-J从第2周开始力学性能明显降低，在第3周时材料屈服点消失，表现出完全的脆性，这些现象说明PLCL-J 在缓冲溶液中2周后发生降解，材料韧性降低，开始变得发脆，材料断裂伸长率也急剧下降。
因此共聚改性后的材料PLCL-J力学性能弱于PLLA，不能满足支架对材料的要求；而PLCL-H的弹性模量和最大载荷虽然稍低于PLLA，但仍能满足支架要求，并且断裂伸长率明显提高，降解时间加快，更有利于材料在支架上的应用。
（2）特性粘度变化图5 PLLA、PLCL-H和PLCL-J特性粘度比较图6 PLLA、PLCL-H和PLCL-J质量损失比较PLLA、PLCL-H和PLCL-J特性粘度变化如图5所示，从图中可以看出降解前4周PLLA 的特性粘度基本维持在3.2dl/g左右，变化不大。
PLCL-H有所下降，降到3.1 dl/g左右，尤其是后两周下降比较明显，同样说明后两周材料开始降解。
而PLCL-J的特性粘度从3.2dl/g降低到了1.3dl/g左右，说明PLCL-J在前4周降解过程中分子量明显降低，这与机械实验中该材料屈服点消失，材料完全变脆，发生降解的现象相符合，说明该材料在本阶段已发生较明显的降解。
聚乳酸材料性能改进研究进展
收稿日期：2023-04-20基金项目：河北省大学生创新创业训练计划项目（课题号：S202210101005、S202210101008）作者简介：王培（1982-），女，毕业于山西师范大学，讲师，研究方向：可生物降解高分子材料的加工及应用，***************；通讯联系人：冯嘉玮（2002-），女，本科生在读，研究方向：高分子材料，*****************。
聚乳酸材料性能改进研究进展王 培，冯嘉玮，邓祎慧，刘雪微，张 帅（衡水学院 应用化学系，河北 衡水 053000）摘要：聚乳酸（polylacticacid ，PLA ）是一种以植物资源为原料合成的聚酯，主要应用于医学、生物、环境保护等领域。
随着科学技术的进步，对聚乳酸材料的性能提出了新的要求和用途，必须通过改性提高其加工与应用性能。
从物理改性、化学改性方面综述了PLA 性能改进的研究进展。
旨在保留PLA 性能的优势，为拓宽PLA 应用市场提供一定参考价值。
关键词：聚乳酸；物理改性；化学改性doi ：10.3969/j.issn.1008-553X.2024.02.003中图分类号：O648.17 文献标识码：A 文章编号：1008-553X （2024）02-0009-05安 徽 化 工ANHUI CHEMICAL INDUSTRYVol.50，No.2Apr.2024第50卷，第2期2024年4月聚乳酸（PLA ），又称聚丙交酯或聚羟基丙酸，一种重要的乳酸衍生物，是由乳酸单体缩聚而成的可生物降解的高分子材料[1]。
因其具有可降解性、良好的生物相容性和力学性能及易于加工等特性被认为是最具发展前景的生物可降解材料之一，是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。
PLA 广泛应用于医疗卫生、包装材料、纤维、非织造物、建筑、农业等领域。
在医疗卫生方面，PLA 已应用于可降解手术缝合线、缓释药物载体[2]、医用伤口敷料[3]、3D 多孔聚乳酸支架[4]、人工皮肤[5]口腔固定材料、眼科材料等方面。
生物可降解材料聚乳酸的制备改性及应用
生物可降解材料聚乳酸的制备改性及应用摘要：聚乳酸（PLA）是人工合成的可生物降解的的热塑性脂肪族聚酯，其具有良好的机械性能、热塑性、生物相容性和生物降解性等，广泛应用于可控释材料、生物医用材料、组织工程材料、合成纤维等领域。
本文主要介绍了聚乳酸的合成、改性及其在各个领域的应用。
关键词：聚乳酸；生物降解；合成；应用随着大量高分子材料在各个领域的应用，废弃高分子材料对环境的污染有着日益加剧的趋势。
处理高分子材料的一些老套方法如焚烧、掩埋、熔融共混挤出法、回收利用等都存在缺陷并有一定的局限性，给环境带来严重的负荷，因此开发环境可接受的降解性高分子材料是解决环境污染的重要途径。
而乳酸主要来源于自然界十分丰富的可再生植物资源如玉米淀粉、甜菜糖等的发酵。
聚乳酸（polylactide简称PLA)在自然环境中可被水解或微生物降解为无公害的最终产物CO2和H2O，对其进行堆肥或焚烧处理也不会带来新的环境污染[1]。
此外聚乳酸及其共聚物是一种具有优良的生物相容性的合成高分子材料。
它具有无毒、无刺激性、强度高、可塑性强、易加工成型等特点，因而被认为是最有前途的生物可降解高分子材料[2]。
利用其可降解性，也可用作生物医用材料如组织支架、外科手术缝合线、专业包装、外科固定等。
1 生物降解机理[3，4]生物降解是指高分子材料通过溶剂化作用、简单水解或酶反应，以及其他有机体转化为相对简单的中间产物或小分子的过程。
高分子材料的生物降解过程可分为4个阶段：水合作用、强度损失、物质整体化丧失和质量损失。
微生物首先向体外分泌水解酶，与可生物降解材料表面结合，通过水解切断这些材料表面的高分子链，生成低相对分子质量的化合物（有机酸、糖等)，然后，降解的生成物被微生物摄入体内，合成为微生物体物或转化为微生物活动能量，在耗氧条件下转化为CO2，完成生物降解的全过程。
材料的结构是决定其是否可生物降解的根本因素。
合成高分子多为憎水性的，一般不能生物降解，只有能保持一定湿度的材料才有可能生物降解。
生物医用材料聚乳酸的合成及其改性研究进展
化工进展CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2020年第39卷第1期开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：生物医用材料聚乳酸的合成及其改性研究进展詹世平1，2，万泽韬1，2，王景昌1，2，阜金秋1，2，赵启成1，2（1大连大学环境与化学工程学院，辽宁大连116622；2辽宁省化工环保工程技术研究中心，辽宁大连116622）摘要：聚乳酸是一种具有良好生物相容性的可降解生物材料，被广泛应用于医药、医疗和食品包装等领域。
随着科学技术的进步，对聚乳酸材料的性能提出了新的要求和用途，研究者在合成方法和改性研究方面也取得了新的成果。
本文阐述了聚乳酸的化学结构和基本特性，常用合成方法，包括阳离子聚合、阴离子聚合和配位聚合的基本概念和应用实例，介绍了近年来发展的酶催化聚合、超临界二氧化碳中聚合等绿色合成方法，着重介绍了聚乳酸亲水改性、pH 响应改性和分支结构改性等几种用于医用方面的改性方法，最后对聚乳酸材料研究发展方向进行了展望，提出在聚乳酸基体中添加极低含量的无机纳米粒子填充物，可显著改善复合材料的性能，指出生物纳米复合包装材料的技术开发是未来几年着重研究的方向。
关键词：聚乳酸；合成方法；改性；生物相容性中图分类号：TB34文献标志码：A文章编号：1000-6613（2020）01-0199-07Synthesis and modification of biomedical material polylactic acidZHAN Shiping 1，2，WAN Zetao 1，2，WANG Jingchang 1，2，FU Jinqiu 1，2，ZHAO Qicheng 1，2(1College of Environmental and Chemical Engineering,Dalian University,Dalian 116622,Liaoning,China;2Chemical andEnvironmental Protection Engineering Research Technology Center,Dalian 116622,Liaoning,China)Abstract:Due to its good biocompatibility and biodegradability,polylactic acid is widely used in thefields of the drug,medicine and food packing and so on.With the progress of science and technology,some new requirements and purposes have been put forward for the properties of polylactic acid materials.Researchers have also made some new achievements in the synthesis methods and the modification research.The chemical constitution and basic properties of polylactic acid were described and the common synthetic methods of polylactic acid were discussed,including the basic concepts and application examples on cationic polymerization,anionic polymerization and coordination polymerization.The green synthetic methods such as enzymatic catalytic polymerization and polymerization in supercritical carbon dioxide developed in recent years were introduced.The hydrophilic modification,pH response modification and branch structure modification of polylactic acid were also emphatically introduced.Finally,the development directions of polylactic acid material research were prospected.It was proposed that adding very low content of inorganic nanoparticles filler into polylactic acid matrix can significantly improve the properties of composite materials.It was pointed out that the development of bio-nanocomposite packaging materials was a development direction of emphasis on research in the next few years.Keywords:polylactic acid;synthetic method;modification;biocompatibility综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2019-0656收稿日期：2019-04-24；修改稿日期：2019-06-16。
聚乳酸PLA改性
聚乳酸改性聚乳酸由于自身存在一些缺陷，从而影响了其加工性能和应用，主要缺陷有：自身强度不高、脆性、阻透性差、耐热性差等。
具有较高的拉伸强度、压缩模量，但质硬而韧性较差，缺乏柔性和弹性，极易弯曲变形；另外，PLA的化学结构缺乏反应性官能团，也不具有亲水性，降解速度需要控制，因此有必要对PLA进行改性。
聚乳酸可与丝素、木质素、淀粉、羟基磷灰石、据羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚氧化乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯、聚乙烯等进行共混，制备各种不同结构和性能的共混体系，满足不同的应用。
聚乳酸的改性方法一般分为化学改性和物理改性。
化学改性主要是通过接枝交联等途径引入各种类型的功能化侧基（如羧基、氨基、羟基等）改变PLA主链的化学结构或表面结构，从而改善其脆性、疏水性及降解速度等性能；物理改性主要是通过添加增塑剂、纳米材料等改变PLA的机械、光学、热学等性能。
一、化学改性⑴表面改性PLA表面改性原理是，利用改性剂改善其表面组织与性能，从而提高与其他材料之间的粘附性。
通过表面改性，赋予了PLA衍生物良好的生物相容性，使其应用更为广泛。
Li等用淀粉（starch）对PLLA进行表面改性，获得了中等阻抗性的St-g-PLLA，将St-g-PLLA与PLLA共混得到的材料的机械性能明显优于PLLA/starch共混物。
Aiping Zhu等通过壳聚糖上的自由氨基与4-叠氮苯甲酸上的羧基进行反应，将4-叠氮苯甲酸固定在壳聚糖上。
利用4-叠氮苯甲酸的光敏性，采用咋外光照射涂抹在PLA薄膜表面的壳聚糖，叠氮基团光解，从而将PLA和壳聚糖共价连接起来。
改性后壳聚糖上的羟基和氨基又可以引入其他的官能团，从而可以对PLA进行进一步的改性。
⑵共聚改性由于内酯开环均聚物如PLA、聚己内酯等均为疏水性物质，且降解周期也难于控制，常需与其他单体共聚来改变材料的亲水疏水性、结晶性等，根据共聚物的分子量及共聚单体种类及配比等加以控制聚合物的降解速度。
生物可降解材料聚乳酸的制备改性及应用
生物可降解材料聚乳酸的制备改性及应用摘要：聚乳酸（PLA）是人工合成的可生物降解的的热塑性脂肪族聚酯，其具有良好的机械性能、热塑性、生物相容性和生物降解性等，广泛应用于可控释材料、生物医用材料、组织工程材料、合成纤维等领域。
本文主要介绍了聚乳酸的合成、改性及其在各个领域的应用。
关键词：聚乳酸；生物降解；合成；应用随着大量高分子材料在各个领域的应用，废弃高分子材料对环境的污染有着日益加剧的趋势。
处理高分子材料的一些老套方法如焚烧、掩埋、熔融共混挤出法、回收利用等都存在缺陷并有一定的局限性，给环境带来严重的负荷，因此开发环境可接受的降解性高分子材料是解决环境污染的重要途径。
而乳酸主要来源于自然界十分丰富的可再生植物资源如玉米淀粉、甜菜糖等的发酵。
聚乳酸（polylactide简称PLA)在自然环境中可被水解或微生物降解为无公害的最终产物CO2和H2O，对其进行堆肥或焚烧处理也不会带来新的环境污染[1]。
此外聚乳酸及其共聚物是一种具有优良的生物相容性的合成高分子材料。
它具有无毒、无刺激性、强度高、可塑性强、易加工成型等特点，因而被认为是最有前途的生物可降解高分子材料[2]。
利用其可降解性，也可用作生物医用材料如组织支架、外科手术缝合线、专业包装、外科固定等。
1 生物降解机理[3，4]生物降解是指高分子材料通过溶剂化作用、简单水解或酶反应，以及其他有机体转化为相对简单的中间产物或小分子的过程。
高分子材料的生物降解过程可分为4个阶段：水合作用、强度损失、物质整体化丧失和质量损失。
微生物首先向体外分泌水解酶，与可生物降解材料表面结合，通过水解切断这些材料表面的高分子链，生成低相对分子质量的化合物（有机酸、糖等)，然后，降解的生成物被微生物摄入体内，合成为微生物体物或转化为微生物活动能量，在耗氧条件下转化为CO2，完成生物降解的全过程。
材料的结构是决定其是否可生物降解的根本因素。
合成高分子多为憎水性的，一般不能生物降解，只有能保持一定湿度的材料才有可能生物降解。
绿色可降解生物高分子聚乳酸改性及应用研究进展
Abstract ：The latest research progress of poly(lactic acid) (PLA) modification in recent years was mainly introduced. The modification methods of PLA were described from the following aspects ：blending modification，copolymerization modification， branching and crosslinking modification，nanocomposite modification and stereocomposite modification. The applications of PLA in the fields of packaging materials，tissue engineering scaffold materials and drug carrier materials were also reviewed. Eventually，the possible development directions of modification and application of PLA were summarized and prospected.
Keywords ：poly(lactic acid) ；modification ；application
21 世纪，建设可持续发展的资源循环型社会已成为我 国的基本国策，大力发展可再生、环境友好型生物降解高分 子材料是发展的必然趋势。特别是基于淀粉、秸秆、甘蔗渣 等可再生生物质资源的生物质基高分子材料，由于具有良好 的生物降解性，并且原料丰富易得，得到了快速的发展 。 [1–2] 与传统高分子材料相比，生物质基高分子材料不仅减少了对 石化资源的消耗，而且在生产过程中经历的光合作用消耗了 二氧化碳和水，减少了二氧化碳的释放；同时生物质基高分 子材料由于其优异的生物降解性使其具有环境友好的可堆 肥性 [3]。因此，“源于自然，归于自然”的生物质基高分子材 料满足可持续发展的需要，具有巨大的发展潜力，未来将有 广阔的应用市场。在众多的生物质基高分子材料中，聚乳酸 (PLA) 因其植物来源性和良好的生物降解性、生物相容性以 及高的强度等性能优势，未来在取代传统石化基高分子材料 方面具有巨大的潜力 [4]。PLA 是由淀粉或马铃薯、蔗糖、玉
生物降解塑料聚乳酸(PLA)的改性研究进展
生物降解塑料聚乳酸(PLA)的改性研究进展潘文静;白桢慧;苏婷婷;王战勇;李萍【摘要】近些年来国内外在聚乳酸改性方面的研究进展情况进行了综述,其物理改性方法主要包括增塑剂共混改性、成核剂共混改性、无机填料共混改性以及纤维素共混改性等,化学改性方法主要包括共聚改性、扩链改性、交联改性、接枝改性等.最后就目前PLA存在的缺陷进行总结,并对未来PLA改性的发展方向作出展望.%The progress of modification of PLA in recent years.Physical modification aspects include plasticizer blending modification,inorganic filler,nucleating agent and its blending modification and cellulose blending modification,etc.Chemical modification aspects include copolymerization modification,chain extension modification and crosslinking modification,graft modification,etc.Finally,the problems of the modified PLA are pointed out and the future development directions of PLA are prospected.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2017(046)005【总页数】5页(P977-981)【关键词】聚乳酸;改性;进展【作者】潘文静;白桢慧;苏婷婷;王战勇;李萍【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TQ316.6近年来，环境污染和能源短缺问题越来越严重。
生物降解聚乳酸改性及应用
生物降解聚乳酸改性及应用摘要：综述近几年来聚生物降解聚乳酸主要的改性方法以及聚乳酸目前的应用领域。
关键词：聚乳酸改性方法应用Abstract: To review the recent years poly biodegradable polylactic acid main modification methods and application field of polylactic acid at present. Keywords: polylactide modification methods of application一、前言聚乳酸（PLA）是乳酸的一种重要的衍生物，其无毒、无刺激性, 强度高,不污染环境,可塑性好有良好的生物相容性和生物可降解性，在生物体内可逐渐降解为CO2和水，对人体无毒、无积累，被认为是21 世纪最有前途的可生物降解的功能材料。
同时聚乳酸存在的缺点是:①聚乳酸中有大量的酯键,亲水性差,降低了它与其它物质的生物相容性; ②聚合所得产物的相对分子量分布过宽,聚乳酸本身为线型聚合物,这都使聚乳酸材料的强度往往不能满足要求,脆性高,热变形温度低(0146MPa 负荷下为54 ℃) ,抗冲击性差; ③降解周期难以控制; ④价格太贵,。
改性能提高材料力学性能，降低成本，改善降解性能的有效途径[1]。
1、聚乳酸化学合成机理合成聚乳酸的单体主要有乳酸和它的环状二聚体丙交酯，根据光学活性不同可分为下列几种：从旋光性角度将丙交酯分成4 种异构体。
即：L，L-丙交酯，D，D-丙交酯，内消旋D，L-丙交酯和外消旋D，L-丙交酯。
内消旋丙交酯聚合得到的聚合物其降解性能和物理性能与外消旋丙交聚合得到的聚合物的性质有所不同。
丙交酯法给聚乳酸高聚体的研发和应用提供了一种潜在的可能性!即可根据最终产品的性能要求裁剪设计高聚物的分子结构。
从而可赋予产品许多特殊的使用性能，如结晶度、熔点和机械强度等差异[2]。
聚乳酸（PLA）合成与改性的研究进展
聚乳酸（PLA）合成与改性的研究进展范兆乾【摘要】在无数种类的可降解聚合物中，聚乳酸（PLA）塑料是一种脂肪族聚酯，是具有生物相容性的热塑性塑料，它是目前最具有发展前景的环境友好型塑料材料。
这篇综述提供了目前的PLA市场信息，并介绍了近年来PLA合成和PLA改性方面的研究进展。
%In myriad types of biodegradable polymer, polylactic acid plastic is a kind of aliphatic polyester, it have the biocompatibility of thermoplastic, it is currently the most potential environment - friendly plastic material. The market information are provides in this paper, the advances in the research of PLA synthesis and PLA modification in recent years are introduced.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(000)015【总页数】4页(P21-24)【关键词】聚乳酸;PLA;塑料;合成;改性【作者】范兆乾【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ325目前，全世界塑料年产量已经超过2亿t，相应的，塑料废弃物也逐年增加，严重污染环境，减少废塑料污染的方法之一是使用在自然界无论生物体内外都可以自然降解，不会造成环境污染的生物降解材料。
聚乳酸（Poly Lactic Acid，PLA）就是一种可生物降解材料。
PLA有三种立体化学存在形式，聚L－乳酸（PLLA）、聚D－乳酸（PDLA）和聚DL－乳酸（PDLLA）。
聚乳酸生物降解的研究进展
聚乳酸生物降解的研究进展一、本文概述随着全球环境问题的日益严峻，特别是塑料废弃物对环境的污染问题，生物降解材料的研究与应用越来越受到人们的关注。
聚乳酸（PLA）作为一种重要的生物降解材料，因其良好的生物相容性、可加工性和环保性，在包装、医疗、农业等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在综述聚乳酸生物降解的研究进展，包括其生物降解机制、影响因素、改性方法以及应用现状，以期为聚乳酸的进一步研究和应用提供参考。
本文首先介绍了聚乳酸的基本性质，包括其分子结构、合成方法以及主要性能。
接着，重点分析了聚乳酸的生物降解机制，包括酶解、微生物降解和动物体降解等过程，并探讨了影响聚乳酸生物降解的主要因素，如结晶度、分子量、添加剂等。
在此基础上，本文综述了聚乳酸的改性方法，包括共聚、共混、填充和表面改性等，以提高其生物降解性能和机械性能。
本文总结了聚乳酸在包装、医疗、农业等领域的应用现状，并展望了其未来的发展趋势。
通过本文的综述，旨在为聚乳酸生物降解的研究与应用提供有益的参考，同时为推动生物降解材料的发展贡献一份力量。
二、聚乳酸的生物降解机理聚乳酸（PLA）的生物降解主要依赖于微生物的作用，这些微生物包括细菌和真菌，它们能够分泌特定的酶来降解PLA。
生物降解过程通常包括两个主要步骤：首先是微生物对PLA表面的附着和酶的产生，然后是酶对PLA的催化水解。
在降解过程中，微生物首先通过其细胞壁上的特定受体识别并附着在PLA表面。
随后，微生物开始分泌能够降解PLA的酶，这些酶主要包括聚乳酸解聚酶和酯酶。
聚乳酸解聚酶能够直接作用于PLA的酯键，将其水解为乳酸单体；而酯酶则能够水解PLA链末端的乳酸单体。
水解产生的乳酸单体可以被微生物进一步利用，通过三羧酸循环等途径转化为二氧化碳和水，或者用于微生物自身的生长和代谢。
这个过程中，微生物扮演了关键的角色，它们不仅能够降解PLA，还能够将降解产生的乳酸完全矿化为无害的物质。
值得注意的是，PLA的生物降解速率受到多种因素的影响，包括PLA的分子量、结晶度、形态、微生物的种类和活性、环境温度和湿度等。