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由于非可降解石油基塑料带来的日益增长的环境问题,加之自然资源的严重消耗激起了可生物降解材料的发展。这在一定程度上也表明在包装应用领域,来自可再生资源的聚合物将有潜力替代石油基聚合物。在基于可再生资源的生物可降解材料中,由于聚乳酸(PLA)具有优异的机械性能、可生物降解性和生物相容性,将是最有发展前景的生物材料之一。然而,与传统的非可生物降解聚合物相比,PLA对氧气和水蒸气的阻隔性能较差。本文通过层层组装(LBL)法制备的可生物降解的双向拉伸聚乳酸(BOPLA)基多层材料,主要包括BOPLA基蒙脱土/壳聚糖(MMT/CS)多层组装材料和BOPLA基海藻酸钠/聚乙烯亚胺(ALG/PEI)多层组装材料两个体系,并对组装的材料进行了生长过程检测、结构表征和性能测试。实验结果表明,复合材料显著的改善了BOPLA膜的氧气阻隔性能,同时也研究了水蒸气阻隔性、机械性能和透光性。这种阻隔性材料将有望应用于食品包装。对于BOPLA基MMT/CS多层组装体系,当沉积层数增加到40层、CS浓度为1mg/mL、CS的pH为6、MMT浓度为30mg/mL时,组装BOPLA材料的氧气渗透性达到最低(6.7×10-16cm3·cm/cm2·s·Pa)。与氧气阻隔性能相比,BOPLA基多层材料的水蒸气阻隔性能未见明显提高。当沉积MMT/CS双分子层为40层、CS浓度为1mg/mL、CS pH为6时复合材料的拉伸强度和断裂伸长率最高,分别为140MPa和87.8%。同时, MMT/CS多层组装涂层对BOPLA基体的透光性能几乎没有影响,透光率在90%左右。对于BOPLA基ALG/PEI多层组装体系,ALG浓度为2mg/mL、PEI浓度为1mg/mL时,沉积10层BOPLA基ALG/PEI多层材料的OP降低到1.037×10-15cm3·cm/cm2·s·Pa,与BOPLA原膜相比OP值降低一个多数量级,与PET纯膜的阻隔性能相当。组装30层BOPLA基ALG/PEI多层材料的氧气渗透性(3.86×10-17cm3·cm/cm2·s·Pa)最低,比BOPLA原膜的氧气渗透性约降低三个数量级左右,比PET膜的氧气阻隔性能还要低一个多数量级。同时,对于涂层的OP-18LBL(4.8×10-18cm3·cm/cm2·s·Pa)在目前为止有报道的可生物降解的全聚合物复合材料中是最低的。另一方面,与氧气阻隔性能不同,BOPLA基多层材料的水蒸气阻隔性能未见明显改善。当沉积双分子层为30层时,拉伸强度(141.7MPa)和断裂伸长(82%)也没有明显变化。同时BOPLA多层组装材料的透光率(88.3%)也未受明显影响。