最近，大阪大學(xué)教授宇山浩等帶領(lǐng)的研究小組，成功地合成了由全部來源于植物的原料組成的透明高分子薄膜，將通過組合運(yùn)用發(fā)酵法和化學(xué)聚合法從玉米中制得的聚乳酸制成納米纖維，以此作為增強(qiáng)劑對(duì)由大豆化學(xué)變性而成的聚合物復(fù)合材料進(jìn)行合成，獲得了透明而具柔性的薄膜。
聚乳酸作為生物聚合物中唯一實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的材料，已開始用于PC以及手機(jī)的機(jī)殼，這些都是發(fā)揮聚乳酸結(jié)晶性的特點(diǎn)，將其作為硬質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的用法。而此次基于聚乳酸的薄膜為非結(jié)晶性材料，具有柔性而且透明。目的是替代使用甲基丙烯酸樹脂以及聚氯乙烯的各種透明薄膜以及薄片。此次采用的聚乳酸是通過以玉米為原料進(jìn)行發(fā)酵、合成、聚合成為聚乳酸的現(xiàn)有方法制得的。該大學(xué)運(yùn)用電場(chǎng)紡絲法，將其制成了直徑500～700nm、長(zhǎng)度數(shù)厘米的納米纖維。電場(chǎng)紡絲法是通過向高分子溶液外加高電壓，將溶液噴射形成纖維的方法。另一方面，大豆類聚合物是首先合成出向由大豆制得的油脂分子鏈中導(dǎo)入環(huán)氧基、經(jīng)過變性的環(huán)氧化大豆油。用這種環(huán)氧化大豆油浸漬聚乳酸納米纖維的無紡布，通過添加聚合引發(fā)劑使其發(fā)生熱固，在環(huán)氧基的作用下聚合成為聚合物。
將環(huán)氧化大豆油與聚乳酸納米纖維以3∶1的比例復(fù)合后，拉伸強(qiáng)度提高到只有環(huán)氧化大豆油的硬化物的10倍。與單獨(dú)用聚乳酸浸漬的無紡布相比，具有2倍左右的增強(qiáng)效果。在粘彈性方面，其增強(qiáng)效果也已得到確認(rèn)。相對(duì)于單獨(dú)用聚乳酸浸漬的無紡布的不透明，此次的高分子薄膜發(fā)揮非結(jié)晶性環(huán)氧化大豆油硬化物的特性，賦予其透明性，然而目前光透射率僅為70%左右。該大學(xué)考慮將這種透明薄膜應(yīng)用于液晶顯示器等顯示元件，而用于顯示元件時(shí)所要求的90%以上的光透射率目前尚未達(dá)到。今后該公司將在納米纖維的直徑以及原料的復(fù)合比例等方面加以改進(jìn)，提高透射率。
