چکیده
پلی(لاکتیکاسید) (PLA) با داشتن مزایای مختلف نظیر استحکام مکانیکی بالا، فرآیندپذیری آسان، نقطهی ذوب بالا، قابلیت تجدید شدن، زیستتخریبپذیری و زیستسازگاری به عنوان یکی از امیدبخشترین پلیمرهای بیولوژیکی زیستتخریبپذیر در نظر گرفته میشود. با اینحال، تردی ذاتی این پلیمر، کاربرد گستردهی آن را بطور قابلتوجهی محدود میکند. بنابراین چقرمهکردن PLA توجه فزایندهای را به خود جلب کرده و از مواد مختلفی برای مخلوط کردن با PLA و افزایش چقرمگی آن استفاده شده است. با در نظر گرفتن این حقیقت که استفاده از اجزای پایهنفت برای چقرمه کردن PLA پایداری آن را تاحدی تضعیف میکند، اخیرا پلیمرهای تجدیدپذیر متنوعی برای افزایش چقرمگی PLA مورد استفاده قرار گرفتهاند. دستاوردهای مهمی تاکنون به دست آمده اما مرور نشدهاند. هدف این مقاله، مرور کردن پیشرفتهای ایجادشده در زمینهی چقرمه کردن PLA با پلیمرهای تجدیدپذیر است. تئوری های چقرمه کردن و استراتژیهای پیوستهسازی به طور مختصر معرفی میشوند.
1. مقدمه
پلیمرهای پایداری که از منابع تجدیدپذیر استخراج میشوند توجه فزایندهای را به خود جلب کردهاند زیرا این پلیمرها نه تنها مستقل از نفت هستند بلکه خطری برای محیطزیست نیز ندارند. استفادهی گسترده از پلیمرهای پایدار با کاهش استفاده از پلیمرهای پایهنفت، راهحل خوبی برای کاهش وابستگی مواد به منابع فسیلی و به حداقل رساندن آلودگیهای پلاستیکی ارائه میدهد. متاسفانه اکثر پلیمرهای پایدار دارای نواقصی هستند که کاربرد عملی آنها را محدود میسازد. بنابراین اصلاح خواص پلیمرهای پایدار به یک حوزهی بسیار فعال و مهم در علم مواد تبیدل شده است.
ABSTRACT
Poly(lactic acid) (PLA) is regarded as one of the most promising biobased and biodegradable polymers due its various advantages including high mechanical strength, easy processability, high melting temperature, renewability, biodegradability, and biocompatibility. However, the inherent brittleness significantly restricts its wide application. Therefore, toughening PLA has attracted more and more attention and various materials have been used to blend with PLA for toughening. Considering the fact that the use of petroleum-based species to toughen PLA would partially sacrifice the sustainability, various renewable polymers have recently been employed to toughen PLA. A series of important achievements have been obtained but not reviewed. This article aims to review progress in toughening PLA with renewable polymers. The toughening theories and compatibilization strategies are also briefly introduced.
1. Introduction
Sustainable polymers that are derived from renewable resources have attracted more and more attention as they are not only petroleum independent but also environmentally benign.1,2 The wide use of sustainable polymers provides a good solution to reduce dependence of materials on fossil resources and to minimize plastic pollutions caused by indiscriminate use of petroleum-based polymers.3 Unfortunately, most of the sustainable polymers have some shortcomings that restrict their practical application. Therefore, property modification of sustainable polymers has become a very active and important realm of materials science.
چکیده
1. مقدمه
2. تئوری چقرمه شدن
2. 1. چقرمگی: تعریف و عوامل موثر بر آن
2. 2. مکانیزمهای چقرمه شدن
3. پیوستهسازی، مورفولوژی فازی و چقرمگی
3. 1. پیوستهسازی
3. 2. تأثیر مورفولوژی فازی بر بازدهی چقرمگی
4. چقرمه کردن PLA با مواد تجدیدپذیر
4. 1. چقرمه کردن PLA با پلیاسترهای حاصل از زیست توده
4. 2. چقرمه کردن PLA با الاستومرهای زیستی
4. 3. چقرمه کردن PLA با پلیاسترهای میکربی
4. 4. چقرمه کردن PLA با کپلیمرهای پایه PLA
4. 5. چقرمه کردن PLA با لاستیک طبیعی و مشتقات آن
4. 6. چقرمه کردن PLA با روغنهای گیاهی و مشتقات آن
4. 7. چقرمه کردن PLA با سایر پلیمرهای زیستی
5. نتیجهگیری
منابع
ABSTRACT
1. Introduction
2. Toughening theory
2.1 Toughness: Definition and influence factors
2.2 Toughening mechanisms
3. Compatibilization, phase morphology, and toughness
3.1 Compatibilization
3.2 Influence of phase morphology on toughening efficiency
4. Toughening PLA with renewable materials
4.1 Biomass derived polyesters toughened PLA
4.2 Bioelastomers toughened PLA
4.3 Microbial polyesters toughened PLA
4.4 PLA-based copolymers toughened PLA
4.5 Natural rubber and its derivatives toughened PLA
4.6 Plant oils and derivatives toughened PLA
4.7 Other biobased polymers toughened PLA
5. Conclusions