兼具优异阻隔和延展性PLA薄膜论文发表于Composites Part B期刊

发布时间:2021-06-14  文章来源:互联网

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环境友好的聚乳酸 (PLA) 因性能优异有潜力应用于包装领域,但是阻隔性能不足以及固有脆性限制了其发展,目前开发兼具优异阻隔性能和延展性的PLA依然面临巨大挑战。在本章中,借助双轴拉伸-受限退火的方法同时调控PLA无定性区域链缠结网络和构建取向氧化石墨烯 (GONSs) /PLA晶体双重阻隔屏障以同时提高PLA纳米复合薄膜的气体阻隔性能和延展性。双轴拉伸过程中拉伸场一方面诱导GONSs高度取向构建第一重阻隔屏障,另一方面调控无定形区域链缠结网络。受限退火过程中的温度场促进PLA晶体生长完善作为第二重阻隔屏障,同时一定程度上强化无定形区域链缠结网络。更有趣地,本研究工作发现GONSs能够稳定PLA无定形区域链缠结网络,因而有利于维持PLA薄膜的延展性。最终,该协同结构同时改善了PLA薄膜不足的阻隔性能和固有脆性,其氧气渗透系数降低至0.712×10-14 cm3 cm cm-2 s-1 Pa-1,延展性提高至147.8%。此外,PLA薄膜还兼具优异的屈服强度 (83.1 MPa),尺寸稳定性 (变形率<3%) 和透明性(>85%)。所开发的综合性能优异的PLA薄膜在包装领域应用潜力巨大。本章提出的方法开辟了一条制备PLA薄膜的新途径,对环境友好包装的可持续发展具有深远意义。

 

Ping-Ping Xu, Sheng Yang, Xin-Rui Gao, Shi-Peng Chen, Ling Xu, Gan-Ji Zhong*, Hua-Dong Huang*, Zhong-Ming Li. Constructing robust chain entanglement network, well-defined nanosized crystals and highly aligned graphene oxide nanosheets: Towards strong, ductile and high barrier Poly(lactic acid) nanocomposite films for green packaging. Composites Part B: Engineering, 2021, 222, 109048, DOI: 10.1016/j.compositesb.2021.109048.


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