文 献 综 述

随着社会经济高速发展与人类文明的进步，在满足自身基本需要的同时，人们越来越注重与生态、环境的和谐统一，生物可降解复合材料就是在这种背景下产生的众多绿色材料之一。[1-2]生物可降解复合材料是以木纤维[3-4]、竹纤维、亚麻纤维、洋麻纤维、黄麻纤维、椰壳纤维[5-8]、谷壳纤维和甘蔗渣纤维[6]等可再生的天然植物纤维为增强材料，以聚羟基丁酯（PHB)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)[4-9]等生物可降解树脂为基体，经模压、注射或挤压等成型工艺制备而成。该材料不仅具有较好的力学强度，而且在自然或特定条件下能够降解生成CO2和H2O，不会给环境带来任何污染[2-4]。

聚乳酸(PLA)是一种重要的乳酸衍生物，是以乳酸为单体经化学合成或生物合成得到的一类高分子材料。PLA具有无毒无刺激性、优良的生物相容性、易降解、强度高，可塑性强，易加工成型等优点，因而倍受高分子材料行业的青睐。但PLA存在亲水性差、强度低、脆性高、价格高等问题，限制了其广泛使用，这也促使人们对PLA的改性展开深入的研究。近年来，为了提高材料力学性能、改善降解性能、降低成本等，科研人员做了大量PLA改性研究。改性PLA高分子制品可以和有机废物一起进行堆肥处理，所以生产和使用PLA以及废弃物处理等符合绿色环保要求。改性PLA材料在生态学上的应用是作为环境友好的完全生物降解性塑料取代在塑料工业中广泛应用的生物稳定的通用塑料，以消除塑料制品的白色污染；在生物医学工程领域的应用，如药物缓释材料、骨固定材料、手术缝合线、眼科材料等，是一种很具发展前景的高分子材料。本文综述了近年PLA改性研究进展，以期降低其生产成本以及拓宽其应用范围。[10]

1. 改性方法

改性一般可分为化学改性和物理改性。化学改性是两种不同单体进行共聚反应或在基体树脂中加入第三单体进行接枝反应，以此来改善基体树脂性能的方法。化学改性的基本特征是原树脂的大分子链结构发生了根本性变化，即改变了化学结构。物理改性即共混改性，是指在基体树脂中添加一些改性剂与之共混。共混改性在某意义上来说，聚合物大分子链结构并没有发生变化，而只是体系组成与微观结构发生了变化。化学改性的过程与控制较为复杂，物理改性工艺简单，而且具有很强的针对性，产品设计的自由空间相对很宽，原料的选择也可以多样化[11]。与共聚改性相比，共混改性工艺更为简单和经济[12]。因此将PLA和各类聚合物共混改性的报道不断涌现，如与丙烯酸、淀粉、聚氧乙烯和聚己内酯等。

2. 共混实例

Nina Graupner等[13]研究了木质素的加入对PLA纤维的影响，其研究表明：木质素的加入量对棉花/PLA组分有影响，扫描电子显微镜显示随着木质素的加入，纤维和基体之间的附着力增强，拉伸特征，如拉伸强度和杨氏模量可提高明显，而冲击性能明显下降。

邓长勇等[14]采用熔融共混工艺制备了聚乳酸(PLA)/酯化纤维素复合材料。通过力学性能测试、热重分析、差示扫描量热仪、扫描电镜等分析表明，PLA/酯化纤维素复合材料的拉伸模量和弯曲模量随酯化纤维素含量的增加而升高，拉伸强度、弯曲强度和热稳定性随酯化纤维素含量的增加而降低；复合材料的结晶温度相对纯PLA较高，说明酯化纤维素的加入起到了异相成核作用，使结晶速率提高。酯化纤维素在复合材料中分散充分，但两者的界面黏结力较弱。

刘涛等[15]采用熔融挤出法制备了玻璃纤维/聚乳酸复合材料，通过力学性能测试、SEM及DSC分析等方法研究了玻璃纤维含量、偶联剂含量对复合材料力学性能、加工性能和结晶性能的影响。结果表明：在实验范围内，随着玻璃纤维含量的增加，复合材料的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能显著提高，熔体流动速率先升后降；复合材料的力学性能随偶联剂含量的增加而明显提高。玻璃纤维的加入，使得玻璃纤维/PLA复合材料的结晶度较纯PLA提高，且结晶温度向低温方向移动。

3. PLA/木粉复合材料