干货，聚乳酸PLA制品耐热性差怎么解决？附往期技术精品文章

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TK生物基材料，PLA(聚乳酸)源于生物基可再生资源，使用后可被堆肥降解为二氧化碳和水，对环境无污染，是一种极具应用前景的生物降解塑料。

但由于PLA结晶速率慢，加工成型过程中不能完成结晶，导致制品耐热性差。改善PLA结晶常用的方法为添加成核剂、结晶促进剂及优化加工工艺，较常用的PLA结晶成核剂有滑石粉、蒙脱土、脂肪族酰胺酰肼类化合物及有机磷酸金属盐。

Rui等对PLLA/PDLA混合物结晶行为研究表明，PLA混合物在冷结晶时形成的一种复合立构体能加大PLLA结晶度和冷结晶温度范围。此外，模具温度、退火工艺等对PLA结晶也有很大影响。

无机类成核剂除了滑石粉还有二氧化硅、片层状的填料（蒙脱土）也不错，有机改性过的蒙脱土不仅有成核的作用，还有增塑作用；酰胺类的、苯甲酸类属于有机成核剂，成核效果比较好，金属磷酸盐的成核作用较好，例如4，6-二叔丁基苯基磷酸钠或氢氧化2，2-亚甲基双（4，6-二叔丁基苯基）磷酸钠盐。

与成核剂协同作用的PLA结晶促进剂主要有高级脂肪酸酯、脂肪酰胺，如芥酸酰胺、硬脂酰胺、油酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双油酰胺、亚乙基双月桂酰胺、邻苯二甲酰胺等。这类化合物中有的还具有增韧、增塑、脱模作用，能改善制品的表面光泽。使用时可以选取其中的一种或两种以上组合。

同时使用成核剂和无机填充对结晶是否有影响，要视无机填充材料种类而定，对结晶有促进作用，例如滑石粉；如果加入没有成核作用的填料，通常会降低结晶效果，因为无机填料加太多，会阻碍分子链段的运动，将降低结晶效果。

聚乳酸的耐热和透明度兼备是当前消费者使用习惯提出的一项要求，耐热透明聚乳酸的制备主要要求形成的球晶尺寸低于可见光波长，这需要在成核剂及成型工艺方面进行协调。加成核剂会使得PLA达到比较高的结晶度，同时控制球晶尺寸，使其低于可见光波长，这样可见光可以透过，会使材料达到耐热又透明。

聚乳酸结晶对自身力学性能影响较大，PLA结晶和力学性能的关系主要是看结晶程度的控制。晶粒非常小，分布非常均匀的情况下，材料力学性能是提升的。晶粒如果控制得非常小，韧性是增加的。聚乳酸经过退火处理后，冲击强度增加，是一个值得关注的现象。一般来讲，PLA结晶之后，尤其是形成大尺寸的球晶，其弯曲强度会增加。

PLA冷模注塑，因为其结晶度很低，所以制品出来是透明的。如果将冷模打出来的制品经烘道加热处理，110或120℃处理一段时间，会产生大尺寸球晶，使得PLA变得不透明。聚乳酸在110-120℃条件下，半结晶时间是最短的，这只是理论。但实际和理论有一定差距，要根据不同制品具体测试。