聚乳酸和纤维素复合材料的力学和阻燃性能的研究文献综述

聚乳酸增韧阻燃改性研究进展

摘要：伴随高分子材料研究的日益增多，加之人类对环境问题的日益重视，高分子材料的难降解性所造成的的环境污染问题亟待解决，拓展开发全新的生物降解高分子材料是解决这一困境的主要方式。聚乳酸（PLA）作为典型的碳中和、可再生、生物全降解高分子材料，正逐步发展为国民经济和社会发展所必需的基础性大宗原材料。但该材料同时也还存在着一些性能缺陷，严重限制了其应用领域。本文从聚乳酸的发展现状入手，在深入了解基础上就纤维素、磷系阻燃剂对聚乳酸的增韧阻燃改性的研究方面进行综述。

关键词：聚乳酸；增韧；阻燃；纤维素；磷系阻燃剂

一、聚乳酸发展现状

高分子材料的开发和使用越来越受到国内外关注，随着人类社会的不断发展和进步，为了满足日常生产生活所必需，便开始对一些天然高分子材料进行加工和改造，进而催生了合成高分子的诞生，如今，三大合成高分子材料：合成塑料和树脂、合成纤维、合成橡胶已经成为人类难以割舍的基本物质原料。但是高分子材料给人类生产生活带来便利的同时也造成了诸多环境问题。目前大量使用的高分子材料基本很难降解或需上百年时间才可完全降解，同时他们也不能反复利用，往往使用几次后就被丢弃在环境中，甚至很多属于一次性产品。在此大背景下，可降解环保型高分子材料成为一个研究热点，聚乳酸便是其中之一。

1. 聚乳酸的性质

在过去的几十年里，塑料的应用给工业和人类的生活带来了巨大的便利，以及不可忽视的环境问题。生物可降解聚合物为了实现环保材料作为石油基产品的替代品，正获得了广泛的关注。聚乳酸(PLA)由于其可持续性和具有吸引力的力学性能，成为一种很有前途的候选材料。聚乳酸是一种热塑性脂肪族聚酯，源自可再生资源，如玉米、淀粉和甜菜，目前是全球范围内产业化最成熟、产量最大、应用最广泛的生物可降解塑料，极具发展潜力。聚乳酸主要具有以下一些性质：

1. 生物可降解性

聚乳酸与传统塑料相比，能够通过微生物、光等降解为 CO2和 H2O。其降解产物无毒无害，不会对环境造成污染。生产聚乳酸的单体是乳酸，而乳酸又可以通过小麦、稻谷和甜菜等农作物或农副产品发酵生产。因此，生产聚乳酸的原料具有可再生性。聚乳酸作为一种新兴完全自然循环型的生物可降解材料，其应用极其广泛。

1. 生物相容和可吸收性

聚乳酸在人体内可经过酸或酶水解生成乳酸。乳酸作为细胞的一种代谢产物，可以被机体内的酶进一步代谢，生成 CO2和 H2O，它不与生物体组织发生排斥反应，没有毒副作用，因此，聚乳酸对人体无毒、无害，具有较好的生物相容性和生物可吸收性。聚乳酸通过了美国食品药品监督管理局的认证，能够作为植入人体的生物材料。