Actualmente, existen dos métodos comunes para mejorar la dureza del PLA:
(1) Injertar cadenas moleculares flexibles en PLA como copolímeros de bloque o de injerto para mejorar la ductilidad de la matriz de PLA.
(2) Método de mezcla física. Mezcle PLA con materiales como elastómeros, rellenos inorgánicos o plastificantes para mejorar la dureza del PLA. El método de modificación física es simple y conveniente y se ha convertido en el método de modificación más utilizado en la producción industrial.
1. Mezclado con elastómero
Mezclar PLA con elastómeros es una forma eficaz de endurecer el PLA. Cuando es impactado por una fuerza externa, el elastómero producirá rayas o bandas de corte, que pueden absorber la energía del exterior y mejorar la resistencia al impacto del material. Pero este método reducirá la resistencia y el módulo del PLA. Por ello, los investigadores se centran en el desarrollo de elastómeros de alto rendimiento. La combinación de elastómeros con PLA puede mejorar la tenacidad sin reducir la resistencia y el módulo.
Xi Lifeng y otros utilizaron tecnología de catálisis de metaloceno discreta para desarrollar elastómero a base de propileno (PBE) y PLA endurecido y modificado para obtener materiales no tejidos soplados en fusión de PLA/PBE de alta tenacidad. Los resultados muestran que a medida que aumenta el contenido de PBE, aumenta la tensión de los materiales no tejidos soplados en fusión de PLA/PBE y, en consecuencia, aumenta el alargamiento de rotura. Cuando la cantidad de adición de PBE es del 20%, el alargamiento de rotura y la resistencia a la tracción de los materiales no tejidos soplados en fusión de PLA/PBE aumentan en un 455% y un 25% respectivamente, la eficiencia de filtración aumenta aproximadamente 1,1 veces y el rendimiento de filtración del material. está mejorado.
Los investigadores utilizan la termoplasticidad superior y la alta elasticidad de los elastómeros para endurecer el PLA de modo que las mezclas presenten una excelente tenacidad. Sin embargo, a medida que aumenta el contenido de endurecedor, la resistencia a la tracción y el módulo de las mezclas de PLA se ven afectados. Además, los elastómeros utilizados actualmente son todos a base de petróleo, y su uso extensivo causa una grave contaminación al medio ambiente y afecta el rendimiento de degradación del PLA. Por lo tanto, el desarrollo de elastómeros de origen biológico/degradables es un punto de investigación para el PLA endurecido con elastómeros.
2. Mezclado con polímeros flexibles
2.1 Polímeros biodegradables flexibles
Para mantener la biodegradabilidad y la compostabilidad del PLA, generalmente se utilizan policaprolactona (PCL), almidón, adipato-tereftalato de polibutileno (PBAT) y succinato de polibutileno (PBS). PLA endurecido con polímeros biodegradables como el polihidroxialcanoato (PHA) para preparar una variedad de polímeros biodegradables.
