多环氧基相容剂PGE显著增强聚乳酸(PLA)/聚环氧乙烷(PEO)共混物的相容性与延展性

本文创新性地采用星型多环氧基化合物季戊四醇缩水甘油醚(PGE)作为相容剂，通过熔融共混技术显著改善了生物可降解材料聚乳酸(PLA)与聚环氧乙烷(PEO)的界面相容性。研究发现PGE能降低共混体系熔体粘度，使PLA/PEO/PGE(80/18/2)的断裂伸长率提升至336.2%（达纯PLA的40倍），同时通过支化共聚物的成核效应细化球晶尺寸，为可降解包装材料开发提供了新策略。

　　

Highlight

本研究首次将季戊四醇缩水甘油醚(PGE)作为新型多环氧基相容剂应用于聚乳酸(PLA)/聚环氧乙烷(PEO)共混体系。这种星型支化结构的活性化合物能与羟基、羧基等基团高效反应，显著提升生物可降解共混物的性能。

Materials

聚环氧乙烷(PEO)购自德国Ryoji有机化学公司，聚乳酸(PLA 610H)由中粮生物科技(蚌埠)提供，PGE(D-671)来自滁州惠盛电子材料有限公司。

Preparation of samples

如表S1所示，PLA和PEO颗粒分别在80°C和50°C真空干燥8小时后，于185°C、50rpm条件下在密炼机(SU-70)中熔融共混。

Compatibility analyses

基于汉森溶解度参数(HSPs)，通过公式R_a²=4(δ_d2–δ_d1)²+(δ_p2–δ_p1)²+(δ_h2–δ_h1)²计算材料间相容距离，并采用相对能量差异(RED)值评估相容性。

Conclusion

熔融共混实验表明：1）PGE能降低PLA/PEO共混物的非牛顿特性和熔体粘度；2）显著改善两相界面粘附力；3）使PLA/PEO/PGE(80/18/2)的断裂伸长率飙升至336.2%；4）通过支化共聚物的成核效应使球晶尺寸明显减小。这些环保共混物在可降解包装领域展现出巨大应用潜力。