文献综述

一、前言

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，俗称塑料或树脂。可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。大多数塑料质轻，化学性稳定，不会锈蚀；耐冲击性好；具有较好的透明性和耐磨耗性等优良性能，已经成为十分重要的材料[1]。

虽然塑料是重要的有机合成高分子材料，应用非常广泛。但是，由于塑料的无法自然降解性，它已成为人类的第一号敌人，也已经导致许多动物死亡的悲剧。比如动物园的猴子，鹈鹕，海豚等动物，都会误吞游客随手丢的1号塑料瓶，最后由于不消化而痛苦地死去；望去美丽纯净的海面上，走近了看，其实飘满了各种各样的无法为海洋所容纳的塑料垃圾，在多只死去海鸟样本的肠子里，发现了各种各样的无法被消化的塑料。而且废弃塑料带来的”白色污染”也越来越严重，如果我们能详细了解塑料的组成及分类，不仅能帮助我们科学地使用塑料制品，也有利于塑料的分类回收，并有效控制和减少”白色污染”。所以生产可降解塑料是非常重要的，而聚乳酸材料就是其中最好的选择之一。

二、聚乳酸结构及其性能与应用

PLA的聚合单体乳酸为对映异构体[2]，因此PLA具有左旋(PLLA)，右旋(PDLA)和聚消旋(PDLLA)三种异构体。其中，PLLA和PDLA均为热塑性结晶性[3]聚合物，结晶度可高达60%；PDLLA为非结晶性聚合物。非结晶性PLA的Tg为50-60#176;C 。低于该温度，非晶性PLA的弹性模量约为3GPa，呈刚性和脆性，塑性变形能力很低。结晶性PLA的Tg=67#176;C,与非结晶性PLA相比，具有更高的弹性模量，较小的可变形性。结晶形态既影响PLA的力学性能，也影响其降解速度。由于晶区中PLA分子链排列规整紧密使PLA结晶更完善有利于改善其力学性能和延缓降解速度，同时还能提高薄膜的透气性、耐热性、热稳定性等性能。但半晶性的PLA由于结晶速率很慢，通过注塑制得的产品常呈非晶态，大大降低了产品强度，限制了PLA的应用。另一方面，并非结晶度越高越好，高结晶度PLA硬而脆，不利于后续加工；降解时间也会过长[4]。

所以，聚乳酸具有良好的机械性能及物理性能。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛[5]。而且聚乳酸（PLA）具有最良好的抗拉强度及延展度。最重要的是当焚化聚乳酸（PLA）时，其燃烧热值与焚化纸类相同，是焚化传统塑料（如聚乙烯）的一半，而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。因此，聚乳酸的应用十分广泛。

三、聚乙烯结构及其性能与应用

聚乙烯的分子是长链线型结构或支结构，为典型的结晶聚合物。在固体状态下，结晶部分与无定型共存。结晶度视加工条件和原处理条件而异，一般情况下，密度高结晶度就越大。LDPE结晶度通常为55 %～ 65%，HDPF结晶度为80%-90%。 聚乙烯为典型的热塑性塑料，是无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末。成型加工的PE树脂均是经挤出造粒的蜡状颗粒料，外观呈乳白色。其分子量在1万到100万范围内。分子量超过10万的则为超高分子量聚乙烯f UHMWPE3。分子量越高，其物理力学性能越好，越接近工程材料的要求水平。但分子量越高，其加工的难度也随之增大。聚乙烯熔点为100～130#176;C其耐低温性能优良。在零下60#176;C下仍可保持良好的力学性能，但使用温度在801～10#176;C[6]。

聚乙烯树脂为无毒、无味的白色粉末或颗粒，外观呈乳白色，有似蜡的手感，吸水率低，小于0.01%。聚乙烯膜透明，并随结晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透水率低但透气性较大，不适于保鲜包装而适于防潮包装。易燃、氧指数为17.4，燃烧时低烟，有少量熔融落滴，火焰上黄下蓝，有石蜡气味。聚乙烯的耐水性较好。制品表面无极性，难以粘合和印刷，经表面处理有所改善。支链多其耐光降解和耐氧化能力差。