物理共混改性对PHA的影响与应用

物理改性主要指通过将PHA与其他聚合物、无机填料或添加剂进行物理共混来改善其结晶行为和流变性能等。在物理改性中，将PHAs与其他可生物降解聚合物进行熔融共混，在改善PHAs性能的同时，保持其生物降解性能，受到人们的极大关注。其中研究较多的是PHB/PCL共混物和PHB/PLA共混物等。

1.PHB/PCL共混物

PCL是一种典型的结晶性材料，PHB与PCL共混无论用什么方法都不相容。然而，Gassner等却发现用压缩成型方法制得的不透明共混物薄膜机械相容。其性能与共混组成有很大的依赖性，但在组分之间无协同效应，PCL的低熔点使PHB含量低于60%（质量分数）的共混物耐高温性能较差。人们试图用增容剂来改善两者间的相容性。Immirzi等将两种聚合物在氯苯溶液中在加或不加过氧化二异丙苯（DCP）的条件下制得了PHB/PCL共混物。他们发现由过氧化物引发的自由基反应在界面处形成一定量的共聚物，从而起到增容剂及界面改性剂的作用。但DCP也有一定的副作用，常常使PHB降解，使PCL交联，从而给共混物性能造成不良的影响。Kim和Woo试图以PHB-co-PCL为增容剂来提高PHB与PCL共混物组分间的相容性。他们以在液相中酯交换反应来合成PHB/PCL共聚酯，发现未加增容剂的共混物熔点未变，而加了共聚酯增容剂后熔点有所降低。而且，随共混物中增容剂量的增加，PCL的结晶温度升高，而PHB的降低。当PHB/PCL共聚酯中PHB、PCL嵌段的序列长度增大时，共混物的相容性增加。他们用偏光显微镜观察到共混物的相分离结构，在共聚酯存在下，PHB球晶长大过程中呈现单相熔体结构。张连来等研究了PHB/PCL和PHB/聚己内酯-聚乙二醇共聚物（PECL）共混体系的相容性、结晶性、形态结构及断裂表面形貌。结果表明，PHB/PCL不相容，PHB、PCL的结晶度随共混组成而变化，PHB/PECL共混物薄膜的断裂表面呈韧性断裂特征，相容性有所增加，PHB的脆性有所改善。

2.PHB/PLA共混物(www.xing528.com)

与PHB共混的组分中研究较广泛的是聚（L-LA）（PLLA）和聚（D，L-LA）（PDLA）。

Focarete等以压缩成型法制备无规立构P[（R，S）-3HB]（a-PHB）和PLLA、PCL的共混物。该共混物有不同的相容行为，a-PHB和PCL不能互容，a-PHB和PLLA在整个共混组成范围内能够互容。对生物降解过程中降解产物和共混物组成变化的分析发现只有PHB酶解。Koyama和Doi发现PHB/PDLA共混物在熔融态和无定形态相容，在所有组成范围内只有一个T_g。Zhang等研究了PHB/PDLA共混物的相容性，其在室温下采用溶液流延方法得到的共混物薄膜在所研究的组成范围内不相容，而在高温熔融共混下制得的样品相容性较好，可能是PHB和PDLA链间存在酯交换反应。PDLA的加入对共混物力学性能有所改善，水解降解速率因快速降解的PDLA而提高。