微相分离结构对聚乳酸薄膜性能的调控及其在巨峰葡萄保鲜中的应用

作者：王洋样; 云雪艳^*; 周紫怡; 袁帅; 孙滔; 阿拉塔; 董同力嘎^*

来源：材料导报, 2023, 37(09): 232-241.

• 聚乳酸
• 柔顺性
• 保鲜
• 气体透过性
• 水蒸气透过性

为改善聚乳酸(PLLA)性能并增加其在果蔬保鲜领域应用的可能性，本研究将聚三氟丙基甲基硅氧烷(PTFPMS)和聚乙二醇(PEG)分别与L-丙交酯进行开环反应制备出PLLA-PTFPMS-PLLA(PLTL)和PLLA-PEG-PLLA(PLEL)三嵌段共聚物，进一步以75∶25、50∶50、25∶75的质量比将PLTL和PLEL进行共混得到PLTL/PLEL共混薄膜。实验结果表明，PTFPMS和PEG嵌段的引入提高了PLLA的热学和力学性能，PLLA的Tg分别变为57.8℃和43.9℃,其薄膜的断裂伸长率分别达到108.7%和199.7%。将PLTL和PLEL共混成膜后，PLLA的Tg变为52.3～46.2℃,PLTL/PLEL共混膜的断裂伸长率可达142.5%～295.8%。在5℃测试环境下，PLTL和PLEL薄膜的CO2透过率分别是PLLA的2.12倍和3.51倍，O2透过率分别是PLLA的1.97倍和0.87倍，其CO2/O2透过比分别为3.3和12.2,另外20℃测试条件下其H2O透过率是PLLA的0.87倍和3.29倍，说明PEG能够大幅度提升CO2和H2O透过率，但对O2透过率贡献不大；而PTFPMS既能够提升CO2透过率也能提升O2透过率，但其自身的疏水性减弱了H2O透过率。两者共混后，PLTL/PLEL薄膜的CO2透过率为PLLA的2.55～3.33倍，O2透过率为PLLA的1.15～1.46倍，CO2/O2透过比达到5.3～8.8,H2O透过率为PLLA的0.92～2.66倍，并且随着测试温度的升高，PLTL/PLEL薄膜的CO2和O2透过率明显提升，说明PLTL/PLEL共混膜在保持优异气体透过性能的同时，拥有适宜生鲜果蔬包装的CO2/O2透过比。将改性后的材料及市售PE保鲜膜应用于巨峰葡萄保鲜，PLTL-PLEL50组在贮藏第10 d已达到巨峰葡萄最适宜的5%O2+8%CO2浓度，可将巨峰葡萄的货架期延长至30 d。

• 单位
  内蒙古师范大学; 内蒙古农业大学