通过反应性共混配合多元醇辅助网络工程技术制备高性能聚乳酸玻璃态聚合物

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：High-Performance Polylactide Vitrimers via Polyol-Assisted Network Engineering through Reactive Blending

　　

摘要

聚乳酸（PLA）是一种有前景的生物基和可生物降解的聚合物，但其有限的热稳定性和机械性能限制了其在工程领域的广泛应用。本文通过一种简便的反应性共混策略制备了高强度且可再加工的PLA玻璃化体。首先将一种多功能多元醇——双(2-羟乙基)亚氨基-三(羟甲基)甲烷（BTM）通过内催化的酯交换反应引入PLA链中，随后与4,4-甲基二苯二异氰酸酯（MDI）交联，形成了动态的共价网络。由此得到的PLA玻璃化体不仅具有优异的机械强度和韧性，还具备更好的热稳定性及耐水性，同时仍保持可再加工性。最佳样品的拉伸强度达到了93.4 MPa（比纯PLA高42%），且在不影响延展性的前提下，其在120°C时仍能保持原有形状。此外，还使用了一种生物基长链多元醇（GTA）来调控网络结构，从而实现了强度与韧性之间的平衡。这项研究展示了一种将商用PLA转化为高性能、可回收材料的有效方法，为可持续工程塑料的应用提供了新的途径。