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开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787122333506
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篇聚乳酸的合成、制备、结构与性能
第1章 聚乳酸的合成及制备3
1.1乳酸5
1.1.1乳酸的来源5
1.1.2乳酸的合成6
1.1.3乳酸的结构7
1.2丙交酯8
1.2.1丙交酯的性质8
1.2.2丙交酯的制备9
1.2.3丙交酯的纯化10
1.3聚乳酸的合成11
1.3.1乳酸直接缩聚法12
1.3.2丙交酯开环聚合法15
参考文献17
第2章 聚乳酸的结构25
2.1聚乳酸的化学结构26
2.2聚乳酸的凝聚态结构27
2.2.1分子间作用力27
2.2.2结晶形态28
2.2.3晶胞结构31
2.2.4聚乳酸的立构复合结晶34
2.3聚乳酸结晶和熔融行为38
2.3.1结晶行为38
2.3.2熔融行为39
参考文献41
第3章 聚乳酸的性能49
3.1聚乳酸的物理化学性质50
3.2聚乳酸的力学性能50
3.2.1分子量对聚乳酸力学性能的影响51
3.2.2结晶对聚乳酸力学性能的影响51
3.2.3取向对聚乳酸力学性能的影响51
3.3聚乳酸的流变性能52
3.4聚乳酸的降解性54
3.4.1聚乳酸降解分类54
3.4.2影响聚乳酸降解性的因素62
3.5聚乳酸降解性能检测方法研究进展64
3.5.1堆肥降解试验法64
3.5.2土埋降解试验法65
3.5.3酶降解试验法65
参考文献66
第二篇聚乳酸改性研究
第4章 聚乳酸增塑改性75
4.1增塑改性机理76
4.2增塑剂77
4.2.1增塑剂分类77
4.2.2聚乳酸增塑剂的选择原则77
4.3聚乳酸增塑改性研究78
4.3.1小分子增塑剂78
4.3.2大分子增塑剂83
4.3.3混合增塑剂87
4.3.4其他增塑剂87
4.4结论与展望89
参考文献90
第5章 聚乳酸增韧改性93
5.1共聚改性94
5.2共混改性95
5.2.1部分生物降解共混体系95
5.2.2完全生物降解共混体系98
5.3结论与展望106
参考文献107
第6章 聚乳酸增强改性113
6.1天然纤维增强聚乳酸114
6.1.1植物纤维增强聚乳酸114
6.1.2矿物纤维增强聚乳酸119
6.2合成纤维增强聚乳酸121
6.2.1碳纤维增强聚乳酸121
6.2.2玻璃纤维增强聚乳酸123
6.3纳米复合及填充增强聚乳酸124
6.3.1聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料124
6.3.2聚乳酸/二氧化硅纳米复合材料127
6.3.3聚乳酸/碳纳米管纳米复合材料129
6.4结论与展望131
参考文献131
第7章 聚乳酸耐热改性135
7.1塑料的耐热性136
7.2提高聚乳酸耐热性的方法137
7.2.1共混改性137
7.2.2交联改性140
7.2.3复合改性143
7.2.4添加成核剂145
7.3结论与展望153
参考文献153
第8章 聚乳酸阻燃改性157
8.1衡量阻燃性的指标158
8.1.1氧指数（OI）158
8.1.2美国UL标准（UL-94）159
8.1.3比光密度（Dm）159
8.2聚乳酸阻燃改性研究159
8.2.1卤系阻燃剂阻燃聚乳酸160
8.2.2磷系阻燃剂阻燃聚乳酸160
8.2.3氮系阻燃剂阻燃聚乳酸162
8.2.4硅系阻燃剂阻燃聚乳酸162
8.2.5金属化合物阻燃聚乳酸164
8.2.6无机纳米阻燃剂阻燃聚乳酸164
8.2.7膨胀型阻燃剂阻燃聚乳酸165
8.2.8复合阻燃体系阻燃聚乳酸168
8.3结论与展望169
参考文献170
第三篇聚乳酸制品加工与应用
第9章 聚乳酸薄膜加工与应用177
9.1聚乳酸薄膜简介178
9.2聚乳酸吹塑薄膜180
9.2.1聚乳酸吹塑薄膜研究发展现状180
9.2.2聚乳酸/聚碳酸丁酯共混吹膜研究184
9.2.3环氧功能化的丙烯酸酯类冲击改性剂对聚乳酸薄膜的改性研究194
9.2.4聚丁二酸丁二醇酯对聚乳酸薄膜的改性研究206
9.2.5PLA/PBAT吹塑薄膜214
9.2.6PBAT/PLA/TPS生物降解薄膜的制备及性能研究219
9.2.7PLA/PBS/PPCU三元薄膜的制备与性能研究226
9.3双向拉伸聚乳酸薄膜233
9.3.1双向拉伸工艺233
9.3.2双向拉伸聚乳酸膜的性能和特点235
9.3.3双向拉伸聚乳酸膜的制备及研究进展236
9.4聚乳酸流延薄膜加工及应用238
9.5聚乳酸塑编拉丝研究与开发239
9.5.1扁丝工艺工序和扁丝机组主要组成239
9.5.2平膜法扁丝生产工艺特点240
9.5.3平膜生产扁丝各工序要点241
9.5.4聚乳酸平膜挤出拉丝工艺242
9.6结论与展望244
参考文献244
第10章 聚乳酸发泡加工与应用251
10.1聚合物发泡概述252
10.1.1微孔发泡简介252
10.1.2微孔发泡过程253
10.2PLA发泡及其影响因素254
10.2.1PLA发泡254
10.2.2PLA发泡的影响因素255
10.3耐热PLA发泡片材的研究258
10.3.1提高PLA的熔体强度259
10.3.2耐热PLA发泡片材研究进展260
10.4PLA发泡技术263
10.4.1PLA挤出发泡技术263
10.4.2PLA注塑发泡技术265
10.4.3PLA珠粒发泡技术265
10.5结论与展望266
参考文献267
第11章 聚乳酸纤维加工与应用269
11.1聚乳酸纤维简介270
11.2聚乳酸纤维的制备方法271
11.2.1聚乳酸纤维制备基础271
11.2.2熔融纺丝272
11.2.3溶液纺丝281
11.2.4静电纺丝技术285
11.3聚乳酸纤维的结构与性能研究289
11.3.1聚乳酸纤维的理化性能289
11.3.2聚乳酸纤维的化学结构289
11.3.3聚乳酸纤维的宏观性能296
11.4聚乳酸纤维的研发和产业化现状及应用301
11.4.1服装302
11.4.2家用纺织品302
11.4.3生物医用领域303
11.4.4树脂增强材料306
11.4.5其他领域307
11.5聚乳酸纤维及其制品产业化发展亟待解决的问题307
11.5.1耐热聚乳酸纤维的开发307
11.5.2聚乳酸纺织品及其后整理技术的开发307
11.5.3聚乳酸非织造布技术的开发308
11.5.4聚合及加工装备的研发308
11.6结论与展望309
参考文献309
第12章 聚乳酸注射加工与应用319
12.1注射成型简介320
12.1.1注射成型工艺320
12.1.2注射工艺控制321
12.1.3聚乳酸产品模具设计要点324
12.1.4聚乳酸注塑产品324
12.1.5聚乳酸注塑产品常见缺陷及解决办法325
12.2注射吹塑成型简介337
12.2.1注射吹塑的两种方法337
12.2.2聚乳酸瓶性能与技术研究339
12.2.3PLA瓶坯一般质量问题产生原因及解决方法349
12.2.4PLA瓶一般质量问题产生原因及解决方法356
12.3 结论与展望362
参考文献363
第13章 聚乳酸吸塑制品加工与应用365
13.1聚乳酸吸塑概述366
13.2PLA酸奶杯生产工艺简介368
13.2.1挤片工艺技术368
13.2.2制杯工艺技术374
13.2.3聚乳酸材料用于酸奶杯的优势386
13.3PLA杯封口膜研究与开发388
13.3.1PET/MPET/BOPLA封口膜388
13.3.2PET/AL/SPE（铝塑）封口膜389
13.3.3纸/PET/涂胶（纸塑）封口膜389
13.3.4PET/ AL/VMX/疏水液（不沾奶）封口膜390
13.3.5封口强度测试390
13.4结论与展望391
参考文献392
第14章 聚乳酸在医用领域的应用393
14.1概述394
14.1.1药物控释剂释放材料394
14.1.2可吸收缝合线397
14.2骨科固定及组织修复材料397
14.3组织工程400
14.4生物医用聚乳酸的改性方法400
14.4.1聚乳酸的化学改性分析400
14.4.2聚乳酸的物理改性分析402
14.5结论与展望403
参考文献404
高分子材料自问世至今，其应用已经渗透到国民经济各个部门和人类生活的各个方面，与钢铁、木材、水泥并列为材料领域的四大支柱。高分子材料的使用量在某种意义上已经成为衡量一个国家工业化程度和人民生活水平的重要标志。然而，绝大多数高分子材料的合成来源于不可再生石油资源，其巨大的生产和消费导致石油资源大量消耗，塑料垃圾与日俱增，造成了不可忽视的能源危机和环境污染。因此，大力开发环境友好的生物基高分子材料，被认为是解决能源危机和环境污染等问题的有效途径，更是实现全球经济可持续发展的战略选择。
在已开发的众多生物基高分子材料中，聚乳酸（PLA）被誉为发展潜力的产品之一，近年来受到学术界和工业界的广泛关注。它是20世纪90年代迅速发展起来的可完全生物降解的热塑性脂肪族聚酯，是一种无毒、无刺激性，具有良好生物相容性、生物降解性，力学强度高以及易加工成型的生物降解高分子材料。与其他化学合成生物降解高分子相比，聚乳酸的特点是来源于可再生的植物资源，摆脱了对石油资源的依赖。合成聚乳酸的原料可以从玉米、秸秆等农作物获取，因此聚乳酸的合成是一个低能耗的过程。废弃后的聚乳酸可在堆肥条件下自行降解成二氧化碳和水，而且降解产物经植物的光合作用还可再形成淀粉等物质，再次成为聚乳酸合成的原料，从而实现洁净的碳循环。由此可见，聚乳酸满足人类可持续发展的要求，也符合当前低碳经济发展的需要。因此，聚乳酸在生物可降解高分子材料中占有举足轻重的地位，其应用范围已从初用于生物医用领域过渡到各类包装材料等通用高分子材料领域，并朝着电器制品、汽车制品等工程塑料领域迅速扩展，展现了诱人的发展前景。
自2006年起，中粮生化就开始系统探索和研究聚乳酸的材料特性、加工工艺、下游制品及应用，并广泛与国内外企业、研发机构合作，走过了十余年的生物基材料开发及产业发展之路。承担了多个国家和省部级科研项目，获得了多项科技成果，创建了万吨级聚乳酸生产和制品开发基地，开发了一系列具有自主知识产权的聚乳酸产品并畅销于国内外市场，中粮生化已成为国内聚乳酸生物基材料的领军者。
本书在查阅大量国内外聚乳酸相关资料的基础上，结合本人多年来从事聚乳酸研究和生产的实践经验，同时围绕聚乳酸近十几年来的发展，重点介绍了聚乳酸的合成、性能优化、改性加工以及应用等研究进展情况。全书共分三篇，十四章。其中，篇为1～3章，综述了聚乳酸的合成、制备、结构与性能； 第二篇为4～8章，阐述了聚乳酸的改性方法及其研究进展； 第三篇为9～14章，介绍了聚乳酸制品加工与应用。
在本书撰写过程中，张会良研究员、朱锦研究员、陈鹏研究员做了大量工作，任杰教授对全文进行了校对和修正，在此一并表示衷心的感谢！
由于时间关系，加之水平有限，不足之处难免，敬请各位专家和读者批评指正！
佟毅
2018年6月于北京
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