聚乳酸(PLA)是一种以可再生资源淀粉等为起始原料来生产的可生物降解高分子材料,使用后可降解为乳酸,最终分解为二氧化碳和水,是一种典型的绿色环保化合物。聚乳酸由于具有良好的生物可降解性、力学性能和生物相容性,已在生物医用材料领域得到较广泛的应用。
而且聚乳酸分子量越高,聚合物的机械强度越强。在分子量低于2500时,在生理食盐水中强度变差,浸泡几周就会降解完全;当聚乳酸分子量达到10万的时候,材料在生理盐水中不容易降解,暴露在空气中,几个月都无影响,机械强度很高;当聚乳酸分子量达到100万以上时,其机械强度极高,放置与空气中一年以上也无明显变化,而且可成膜纺丝,其拉伸强度为聚乙烯的4~6倍。
由于在自然界中并不存在天然的聚乳酸,因此只能通过人工合成来获得聚乳酸。目前常用的合成聚乳酸的方法主要有乳酸直接脱水缩聚法、丙交酯开环本体熔融聚合法、反应挤出聚合法等。
聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基及可再生生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米、木薯等)所提出的淀粉原料制成。
淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。
其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。
发展趋势:
光学纯度:
光学纯度对聚乳酸的熔点、结晶速率等关键指标具有显著影响,从而对收率、生产成本和产品应用范围造成直接影响。聚乳酸的光学纯度主要由丙交酯的光学纯度决定,但是在“乳酸—丙交酯”的脱水酯化和环化环节中,随着反应时间的增加和温度的上升,乳酸分子均会出现消旋化现象,从而降低丙交酯的光学纯度。为了实现对产品指标的精准控制,保证产品质量的稳定性,通常采用在高光学纯度的丙交酯中配入不同光学纯度的丙交酯进行聚合,以达到控制聚乳酸光学纯度的目的。
分子量分布低离散程度:
作为高分子材料,分子量分布会影响聚乳酸加工工艺及产品性能,一般用PDI指标(重均分子量Mw/数均分子量Mn)来衡量材料的相对期望分子量分布的离散程度,PDI越低,说明聚乳酸分子量越紧密地分布在期望分子量周围,所制成的聚乳酸制品的抗老化性越好,综合性能越强。
复合改性升级:
在塑料行业,对材料进行复合改性,可以使材料突破其在化学和物理方面的固有属性限制,充分挖掘其发展潜力。由于聚乳酸以替代传统塑料为发展方向,随着近年来聚乳酸材料的流行,对聚乳酸进行复合改性也成为了行业技术发展的趋势之一。
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