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  生物基高分子具有綠色環(huán)保可再生等優(yōu)點(diǎn)，但綜合性能難以與傳統(tǒng)高分子材料相媲美。聚乳酸（PLA）作為生物基高分子中的佼佼者，具有優(yōu)異的生物降解性、生物相容性與力學(xué)強(qiáng)度，但其韌性差，制約了它的應(yīng)用。植物油作為一類低成本的可再生資源，可用作PLA的潛在增韌劑，然而植物油與聚乳酸相容性差，通過簡(jiǎn)單共混或引入嵌段共聚物增容，均難以獲得理想的增韌效率。即便是可用作增塑劑的環(huán)氧大豆油（ESO）與PLA共混后，增韌效率也并不理想。

  西南大學(xué)曾建兵教授課題組長(zhǎng)期從事聚乳酸增韌改性研究，最近利用動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)，將環(huán)氧大豆油與癸二酸預(yù)固化后，與PLA動(dòng)態(tài)硫化，制備了全生物基超韌聚乳酸/環(huán)氧大豆油樹脂（PLA/VESO）共混物。研究發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)癸二酸與環(huán)氧大豆油比例，構(gòu)筑不同化學(xué)結(jié)構(gòu)（從二聚體到支化與交聯(lián)：圖1）的環(huán)氧大豆油樹脂，可實(shí)現(xiàn)對(duì)PLA/VESO相態(tài)結(jié)構(gòu)、分散相粒徑與增韌機(jī)理的調(diào)控，環(huán)氧大豆油樹脂在動(dòng)態(tài)硫化的同時(shí)，還與PLA發(fā)生了界面增容反應(yīng)（圖2），從而實(shí)現(xiàn)PLA超韌化，PLA含量為80wt%，斷裂伸長(zhǎng)率最高可達(dá)600%以上，缺口沖擊強(qiáng)度可達(dá)540J/m。

圖1. 不同羧基/環(huán)氧比的環(huán)氧大豆油樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2. PLA與VESO動(dòng)態(tài)硫化反應(yīng)機(jī)理

  研究表明該超韌PLA/VESO共混物的增韌機(jī)理為分散相VESO內(nèi)成穴誘導(dǎo)PLA基體的剪切屈服（圖3），與大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道的超韌PLA增韌機(jī)理一致。

圖3. 全生物基超韌PLA/VESO共混物的增韌機(jī)理

  研究成果近期發(fā)表于Macromolecules雜志，第一作者為西南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院碩士生趙桐輝同學(xué)，通訊作者為北京工商大學(xué)翁云宣教授與西南大學(xué)曾建兵教授。該研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金、重慶市基礎(chǔ)科學(xué)與前沿技術(shù)研究項(xiàng)目、塑料衛(wèi)生與安全質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（北京工商大學(xué)）開放課題與中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)的資助。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.8b00103