报告题目:

聚乳酸微孔发泡材料及其应用

报告人:

汪龙

所在单位:

中国科学院宁波材料技术与工程研究所

报告人简介：

汪龙，博士，研究员，博士生导师。博士毕业于四川大学；2014-2015年在多伦多大学做博士后，合作导师是Park CB院士；2015年加入日本京都大学Ohshima M教授团队，先后聘为特定研究员和助理教授；2019年作为“团队人才”引进至中国科学院宁波材料所，主要从事绿色发泡技术和聚合物绿色加工技术方面的研究工作。在Chemical Engineering Journal, ACS Applied Materials & Interfaces, Carbohydrate Polymers等SCI期刊上发表论文70余篇，申请专利30余项。主持国家自然科学基金、中科院福建科STS计划、中科院高层次人才计划、宁波市2025重大专项等10余项，获得竞争性经费超2500万。入选中国科学院高层次人才计划、中国科学院特聘骨干岗位、中国科学院上海分院青年英才、宁波市领军人才以及甬江育才工程领军拔尖人才项目（第一层次）。

摘要：

聚乳酸（PLA）是一种可生物降解的脂肪族聚酯材料，不仅具有良好的生物可降解性与生物相容性，而且其力学强度、透光性和可加工性与聚苯乙烯和聚丙烯相近。因此，聚乳酸发泡材料成为最有可能替代石油基塑料泡沫的环保塑料。根据泡孔形态的不同，发泡材料可以应用在不同领域。如何调控出满足实际应用需求的泡孔结构，是拓宽聚合物发泡材料应用的重要研究工作。本工作通过添加纤维素纳米纤维（CNF）到PLA基体中，研究发泡工艺条件及第二组分的添加对PLA的熔体强度及结晶等性能的影响，调控了单/双峰泡孔结构的演变，并阐明泡孔结构变化的影响机制，从而制备出高膨胀倍率，具有良好隔热以及力学性能的PLA发泡材料，以满足其在包装材料，汽车内饰以及建筑材料等领域的应用。另外，围绕PLA开孔结构调控的工作，将PLA与PET构建多层结构，来降低气体逃逸速率。再调节PLA膜的初始厚度，饱和压力和发泡温度，成功制备了微孔结构可控的PLA多孔膜（开孔率达72%）。工作进一步选择成本低、无毒且具有生物相容性的聚乙二醇（PEG）加入PLA中，通过快速卸压制备了高开孔且相互连通的PLA/PEG开孔支架（开孔率达到95.2%，水接触角降至0°），展现了其在生物医疗等领域的潜在应用前景。