熔融复合法制备聚乳酸-凹凸棒土纳米复合材料

- 13 -第32卷第6期 非金属矿 V ol.32 No.6 2009年11月 Non-Metallic Mines November, 2009

聚乳酸（PLA ）是一种公认的优良的可完全降解、对环境友好的脂肪族聚酯类高分子材料，已被FDA 认可用作生物医用材料，它以生物资源为原料，摆脱了对石油资源的依赖，但其气体阻隔性差，亲水性能、热性能和机械性能不理想限制了其应用。通过聚乳酸与不同的无机纳米粒子复合，可以有效的改进聚乳酸的力学性能、热性能和降解性能，同时无机填料也可以赋予复合材料如抗菌性能[1]、超亲水性等一些特殊性能，在食品包装、生物医用高分子材料、缓释材料等领域有较好的应用前景。

近十几年来，国内外对二维层状硅酸盐如蒙脱土(PLS)聚合物/无机纳米制备复合材料的研究十分活跃[2]，但一维纳米材料的制备与研究还比较缺乏。人工合成的一维纳米材料（如纳米管、纳米丝、晶须等）由于来源困难，价格太高，不利于实际应用。凹凸棒土在我国蕴藏丰富，棒晶多呈针状或纤维状，而且内部拥有巨大的比面积(130~180m 2/g) [3]，其特殊的晶体结构使之具有优异的吸附功能和胶体性能，被广泛用于吸附剂、催化剂及载体、涂料等[4~6]。近年来，将其

通过一定的途径制成改性的填充增强剂与某些聚合物制备复合材料已越来越受到研究者的关注[7~10]。

本实验结合国内外文献和本课题组的研究[11~12]，采用熔融复合法制备了聚乳酸/凹凸棒土纳米复合材料。对复合材料进行的测试和表征表明，与纯PLA 相比，PLA/OA T-x 复合材料的的热性能、力学性能都有一定程度的提高，降解速率也有所加快。1?实验部分

1.1 实验材料 丙交酯，

山东迈康生物科技有限公司；三氯甲烷，分析纯，南京化学试剂有限公司；无水乙醇，分析纯，南京化学试剂有限公司；辛酸亚锡，进口分装；四氢呋喃，分析纯；CaH 2减压蒸馏处理；凹凸棒石黏土，江苏省凹土工程技术研究中心提供（盱眙龙王山原土样品）；六偏磷酸钠，化学纯，上海试剂二厂；十六烷基三甲基溴化铵（CTAB ），化学纯，上海凌峰化学试剂有限公司；其他试剂和助剂均为市售商品，使用时未经特殊的处理。

1.2 主要仪器设备 宁波新芝生物科技公司SB-5200DT 型超声波清洗机；美国Thermo Electron Corporation 的Haake ERC300D 型密炼机；美国尼高士公司的Nexus 870型傅立叶变换红外光谱（FTIR ）；

熔融复合法制备聚乳酸/凹凸棒土纳米复合材料

庄?韦1,2?贾海军1?岳邦毅2?孙小强1*

（1 江苏工业学院化学化工学院 ，常州 213164；2 南京大学常州高新技术研究院，常州 213164）

摘?要 对凹凸棒土

（A T ）进行有机改性后，采用熔融复合法制备了A T 的质量分数为1wt %、3wt %、5wt %的聚乳酸/凹凸棒土纳米复合材料（PLA/OA T-x ），对复合材料进行红外、SEM 、DSC 等表征。SEM 结果表明，凹凸棒土粒子在复合材料中实现了均匀稳定分散，通过对复合材料的综合热性能分析和力学性能分析，PLA/OA T-3复合材料的拉伸强度、杨氏模量比纯PLA 分别增加78.8%和 119.3%。同时，复合材料的溶液降解性能也明显加快。

关键词 聚乳酸 凹凸棒土 纳米复合材料

中图分类号：

TQ323.4;TB332 文献标识码：A 文章编号：1000-8098(2009)06-0013-04Preparation of Polylactide/Attapulgite Nanocomposites by Melt Polymerization

Zhuang Wei 1,2 Jia Haijun 1 Yue Bangyi 2 Sun Xiaoqiang 1*

(1 School of Chemistry and Chemical Engineering, Jiangsu Polytechnic University, Changzhou 213164; 2 High Technology Research Institute of

Nanjing University, Changzhou 213164)

Abstract Organic-attapulgite (OAT) was obtained by pretreating attapulgite, then the polylactide acid (PLA)/OAT nanocomposie was prepared by melt polymerization. The nanocomposite was characterized by using infrared absorption spectroscopy (IR), scanning electronic microscope (SEM) and DSC, the mechanical and degradable capability of the nanocomposie was measured. Results show equably uniform dispersion and good interfacial compatibility between PLA and OAT. Compared with pure PLA, the tensile strength and Young’s modulus of the PLA/OAT-3 are respectively improved by 78.8% and 119.3%. It also shows that the degradation capability of PLA/OAT-x is obviously speeded up.

Key words PLA attapulgite nanocomposite

收稿日期：2009-08-28

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通讯作者，E-mail ：chem100@https://www.360docs.net/doc/974180228.html,

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