Стратегии и методы повышения теплостойкости и механических характеристик биоразлагаемых материалов на основе полимолочной кислоты (PLA)

Полимолочная кислота (PLA) привлекает большое внимание как замена пластмассам на основе нефти, однако её низкая теплостойкость ограничивает применение в упаковке и одноразовых изделиях. В статье обобщены структурные факторы, влияющие на теплостойкость PLA, и систематизированы методы её повышения. PLA — полукристаллический полимер; на теплостойкость существенно влияют степень кристалличности, размер кристаллов и другие факторы. В статье систематически проанализированы способы управления кристаллизацией PLA и обобщено влияние зародышеобразователей, сшивания, прививки и отжига на кристаллизацию и теплостойкость полимера. С точки зрения подвижности сегментов молекулярных цепей PLA дополнительно рассмотрено, как сшивание и прививка влияют на подвижность цепей и теплостойкость материала. Подробно описаны исследования, в которых PLA сочетают с армирующими компонентами — теплостойкими полимерами, волокнами и наночастицами, — чтобы за счёт введения жёстких групп или структур повысить механические свойства и теплостойкость материала. Повышение теплостойкости PLA — важная стратегия расширения применения биоразлагаемых материалов; это направление имеет широкие перспективы для исследований и практического применения.