Design of Supertoughened and Heat-Resistant PLLA/Elastomer Blends by Controlling the Distribution of Stereocomplex Crystallites and the Morphology
Baogou Wu, Qingtao Zeng, Deyu Niu, Weijun Yang, Weifu Dong, Mingqing Chen, Piming Ma*
Macromolecules, 2019, 52: 1092-1103
聚乳酸（PLA）存在韧性差和结晶速率慢导致耐热性差的缺点，严重限制了其应用。将PLA与弹性体反应性共混是增韧PLA的常用有效手段。但是弹性体的加入会降低PLA的结晶速率，不利于PLA产品的工业化，此外，弹性体普遍存在与PLA基体相容性差的问题。
近年来，由PLLA与其对映体右旋聚乳酸（PDLA）紧密平行排列而形成的立构复合（sc）晶体备受关注。sc晶体的熔点比PLLA或PDLA单组分晶体（hc）高约50 ℃，能够在PLLA熔体中存留并作为环境友好型成核剂促进PLLA基体结晶。此外，sc晶体能够均匀地分散在PLLA基体中。
鉴于此，本团队通过化学法将PDLA原位接枝到环氧化弹性体（EVM-GMA）从而制备了梳状EVM-GMA-g-PDLA接枝共聚物，并将其与PLLA基体熔融共混。EVM-g-PDLA共聚物中接枝的PDLA可以与PLLA基体原位形成了sc晶体，该晶体不仅提高了PLLA与EVM-GMA的界面作用力，还提高了PLLA基体的熔体粘度和结晶速率，进而诱导PLA基材料形成类双连续结构，从而制备了高韧性、高耐热的聚乳酸基材料。
（a）L/G和（b）L/（G/D12）复合材料的TEM照片；（c）PLLA、L/G、L/G/D和L/（G/D12）复合材料的缺口冲击强度和（d）退火前后L/G和L/（G/D12）复合材料储能模量随温度变化曲线
