聚乳酸（PLA）在紫外线（UV）光照下易发生降解，从而影响制品性能。二氧化钛（TiO2）是一种常用的紫外线捕获剂。然而，TiO2本身的光催化活性也会对聚合物本身性能造成不利影响。基于此，我们先将二氧化硅（SiO2）“涂覆”于TiO2纳米颗粒表面，随后通过D-丙交酯开环聚合将右旋聚乳酸（PDLA）接枝到TiO2@SiO2纳米颗粒上，制备得到有良好核壳结构的TiO2@SiO2-g-PDLA纳米杂化物。利用PLA两种对映异构体之间的立构复合，将TiO2@SiO2-g-PDLA均匀分散在左旋聚乳酸（PLLA）基质中，从而大大限制了TiO2对PLLA的光催化降解作用。结果表明，PLLA/TiO2 @ SiO2-g-PDLA纳米复合材料具有出色的紫外线屏蔽性能，在紫外线照射72小时后，机械性能仍能保持90％以上。因此，该项工作为制备具有优异力学性能和抗紫外性能的PLA纳米复合材料提供了新思路，有望用于PLA的包装、纤维/纺织制品。相关研究成果发表于美国化学会期刊ACS Appl. Mater. Interfaces（IF 8.758）上。
该项成果得到了国家自然科学基金（51873082, 52073123）、江苏省杰出青年基金以及江南大学“111”引智平台（B13025）等项目的资助。
PLLA/TiO2 @ SiO2-g-PDLA纳米复合材料紫外屏蔽机理图
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c14423
