生物降解材料获新进展 可承受60℃的PLA杯
文章来源：新材料在线 更新时间：2020-12-29 15:36:52
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美国阿克伦大学（University of Akron）高分子科学与聚合物工程学院王世清教授在可持续性的生物塑料方面取得重要进展。
王世清教授及其团队一直致力于研究将脆性聚合物转变为韧性和柔性聚合物。该团队最近就研发了一种新型聚乳酸（PLA）杯子。这种杯子透明度好、韧性好，并且在装满沸水时不会收缩。
“现在，塑料已经成为我们日常生活的重要组成部分，由于大多数塑料不能回收利用，因此会堆积在垃圾填埋场中，”王世清教授说，“但一些前景不错的可生物降解材料，例如PLA，因其易碎，通常难以替代以化石燃料为原料的高分子聚合物，但这种刚研发出来的新型PLA杯子克服了该难点。”
密歇根州立大学化学工程与材料科学系教授、生物塑料著名科学家Ramani Narayan博士评价王世清教授团队的最新成果：“ PLA是世界上最重要的100％生物基且完全可堆肥的聚合物，但是它有较差的韧性和较低的热变形温度，在140℉（60℃）会软化，并且结构上受到破坏，这使得它在许多热食品包装和一次性容器中无法使用。但王教授的研究在此温度上依然保持稳定性能。该成果可能成为PLA市场的重要突破。”
为了解释这种PLA杯子如何提高柔韧性和耐热性，王世清教授用煮熟的意大利面作类比。如果将熔融的PLA放大一百万倍，每个链状分子看起来就像一堆意大利面条，长度为几米。要使PLA坚韧，关键的是在结晶过程不能破坏“意大利面条”的交织结构。
王世清教授称这种交织的结构为“链状网”。操作时，实验团队需将PLA晶体限制在纳米级，同时保持这种链状网不被破坏。此结构可确保PLA饮料杯在物理性能上透明、坚固、耐热。
这种透明杯子可以盛装热茶和咖啡，并且可以代替市场上大多数塑料饮料杯。王世清教授表示：“我们新研究成果可能会带来PLA包装市场的成倍增长。”（本文根据phys.org编译） |
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