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聚乳酸（PLA）以可再生的植物資源如玉米淀粉為原料，通過化學合成方法得到聚合物，具有透明、硬度高、可生物降解等特點。國際上，美國 NatureWorks公司的PLA產能14萬t/年。
在國內，PLA表觀消費總量已達到 2.2萬t以上，產品主要銷往海外。在應用方面，已經涵括了醫學材料、包裝、日用塑料、農用品、電器以及3D打印等行業。
目前市場上的聚乳酸都以左旋聚乳酸(PLLA)為主，PLLA雖然具有透明、可降解的優點，但不耐熱，高溫時容易變形，這限制了它的使用范圍。添加成核劑可以改善PLLA的結晶速率、結晶度等，從而提高它的耐熱溫度。本文綜述了目前PLA成核劑的研究進展情況。
1、有機成核劑
PLA有機類成核劑種類主要有酰肼類、酰胺類、酯類、超分子有機成核劑，具體見表1。
1.1酰肼類成核劑
酰肼是羧酸及其衍生物與肼或者烴基取代肼反應生成的含有R1-CO-NH-NH-R2基團的聚合物，主要有苯甲酰肼類成核劑(癸二酸二苯甲酰肼)、酰肼類化合物成核劑。
酰胺是羧酸中的羥基被氨基 (或胺基) 取代而生成的化合物，也可看成是氨 (或胺) 的氫被?；〈难苌?。從20世紀末開始有大量的學者研究此類成核劑對PLA成型工藝的影響，主要是一些乙撐基化合物和一些酰胺類化合物。
將酯類聚合物與PLA共混，由于酯類非晶部分的存在，在熔融共混時相當于稀釋的作用，有利于PLA鏈段排入晶格，能夠促進球晶的生長，配合于適宜的溫度，能夠促進結晶。Ohkoshi 等將聚3-羥基丁酸酯(PHB)與PLA共混，發現在等溫結晶時，球晶半徑的生長與結晶時間呈線性增加，并且共混物組成和結晶溫度決定了其生長的速度。
超分子聚合物是一類重復單元經可逆的和方向性的非共價鍵相互作用連接成的陣列的聚合物。超分子聚合物可以基于多種分子間相互作用以及它們的協同作用或多重作用形成，如氫鍵、配位作用、主客體相互作用、電荷轉移相互作用、π-π相互作用等。超分子成核劑主要有杯芳烴類和環糊精類等。
2、無機成核劑
PLA無機類結晶成核劑種類主要有層狀硅酸鹽類、磷酸鹽類、稀土類、ZnO 類、炭類以及碳酸鈣負載聚乳酸，具體見表2。
層狀硅酸鹽是天然的無機礦物，是最早應用于PLA的無機類成核劑。PLA/層狀硅酸鹽納米復合材料可以通過原位聚合插層法、溶液插層法、熔融插層法等方法制備，得到插層型、剝離型以及插層與剝離混合型PLA/層狀硅酸鹽納米復合材料。
層狀硅酸鹽成核劑的作用原理是在PLA中加入“雜質”，提高結晶成核密度，使PLA熔體在較高溫度下異相成核，以提高PLA的結晶性能。同時由于層狀硅酸鹽的存在，PLA熔體冷卻時產生的球晶小而多，球晶尺寸小，分布均勻，結晶速度快，有利于PLA制品的加工和改性。層狀硅酸鹽成核劑一般有滑石粉、蒙脫土、氟云母和凹凸棒粘土等。
王宏昊等研究發現苯基磷酸鋅(PPZn)可以作為PLA的高效成核劑，PPZn的加入提高了PLA的結晶速率和結晶度，當PPZn的質量分數為5%時，聚乳酸的半結晶時間大大縮短。Wang等合成了3種苯基磷酸金屬鹽 (苯基磷酸鋅 (PPZn)、苯基磷酸鈣 (PPCa)和苯基磷酸鋇 (PPBa) ，研究表明在5℃/min 的降溫結晶過程中，純PLA的結晶峰溫度為92.2℃，結晶焓為4.1J/g，分別添加了2%PPZn、PPCa、PPBa的PLA的結晶峰溫度為128.3℃、121.3 ℃、111.6℃，比純PLA的結晶峰溫度分別提高了36℃、30℃、24℃。
稀土的化學性質活潑，作為成核劑研究取得了一定的進展。張競等用稀土成核劑(含La2O3、CeO2 和 Y2O3) 對PLA進行改性，研究發現添加稀土成核劑后的聚乳酸復合材料結晶速率和結晶度大幅度提高，當稀土成核劑含量為 2%時，結晶速率為純PLA的2.15倍，結晶度提高到53.7%。
陳驍等研究了3種稀土成核劑(WBG-Ⅱ、WBG-Ⅱ(a) 與 WBG-Ⅱ(b) 對聚乳酸(PLA)結晶性能的影響，非等溫結晶動力學研究表明，添加成核劑后在相同的降溫速率下結晶發生的溫度區間比純PLA高11–15℃，其中WBG-(b)Ⅱ在10℃/min 的降溫速率下可以將PLA的結晶溫度由109.2℃提至124.1℃。
用于PLA的ZnOw 類成核劑主要有四針狀氧化鋅晶須(T-ZnOw) 等，四針狀氧化鋅晶須(T-ZnOw)因其獨特的三維空間結構而使其與基體的抓著力更大。邢惠紅等采用熔融共混法制備了聚乳酸(PLA) /四針狀氧化鋅晶須(T-ZnOw)復合材料，研究表明隨著T-ZnOw的加入，PLA球晶尺寸減小，數目增多，T-ZnOw促進了PLA的成核。杜海南等對四針狀氧化鋅晶須(T-ZnOw)/聚乳酸(PLA)復合材料進行了等溫結晶動力學研究，結果表明，T-ZnOw可以加快PLA結晶速率，此外，T-ZnOw會細化PLA晶粒。
用于PLA的炭類成核劑主要有碳納米管，碳納米管是由碳原子形成的石墨烯片層卷成的無縫、中空管體，碳納米管對聚乳酸可以起到成核劑的作用，細化球晶尺寸，進而改善其韌性。Barrau等研究了碳納米管(CNTs)/聚乳酸復合材料的結晶動力學，研究表明隨著CNTs含量的增加，增加了PLA中的晶核數目，減小了晶核尺寸，說明CNTs起到良好的異相成核效果。王劭妤等利用硅烷偶聯劑KH-550改性多壁碳納米管(MWNTs)，并用溶液共混法制備MWNTs/PLA復合材料，研究表明，適量的碳納米管有效地起到了成核劑的作用，提高了材料的結晶速率。
韓立晶等發明了一種碳酸鈣負載聚乳酸結晶成核劑，碳酸鈣負載聚乳酸結晶成核劑以碳酸鈣作為載體，使苯基膦酸與碳酸鈣反應生成的苯基膦酸鈣高度分散在碳酸鈣表面，形成的有效成核點增加，從而提高了成核劑的成核效率。
3、總結
綜上所述，由于添加成核劑可以提高PLA制品的結晶度，從而改善它的耐熱性能，因此，近幾年PLA的成核劑得到了大量的研發。今后這方面研究重點：
1)開發成核效果更明顯、結晶速率更快的成核劑，使得PLA在注塑等熱塑性加工過程中結晶速率快、結晶度高，從而縮短成型時間、提高生產效率，提高制品的耐熱性能；
2)深入研究不同成核劑對PLA材料結晶行為的影響，清晰各種成核劑的成核機理，在此研究基礎上，對成核劑作適當改進或者進行不同品種成核劑復合，以進一步提高其成核效果，從而更好地服務于改善PLA制品的性能，促進PLA應用和工業化生產進程。
