PLA的出现,早是1932年由杜邦(Dupont)的科学家Wallace Carothers在真空中将乳酸进行直接缩合所得,由于产生的聚合物分子量低,同时生产成本过高,当时未能实现商业化生产。
PLA材料性能及加工工艺:
PLA是浅透明固体,热稳定性好,加工温度170~230℃,有好的抗溶剂型,可用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸,吹塑。
PLA的聚合方法:
PLA的合成主要有两种方法,分别是乳酸直接缩聚法和丙交酯开环聚合法(又叫二步法)。其中二步法为常用,其过程是首先将乳酸进行减压蒸馏制得丙交酯(LA),再以丙交酯为单体,在引发剂、高温、高真空度的条件下反应数小时制得PLA。
PLA优点:
1、聚乳酸是一种新型的可生物降解材料。它具有良好的生物降解性。使用后,它可以被自然界中的微生物完全降解,终产生和水而不污染环境。这对保护环境非常有益。它被认为是一种环保材料;
2、良好的机械性能和物理性能。聚乳酸适用于各种加工方法,例如吹塑和热塑性模塑。它易于加工和广泛使用;
3、良好的相容性和降解性。聚乳酸还广泛用于领域,如一次性输液器,一次性手术缝合线等,低分子量聚乳酸作为药物缓释包装剂;
4、除了可生物降解塑料的基本特性外,聚乳酸还有其特的特性。传统的可生物降解塑料在强度,透明度和抗气候变化方面不如普通塑料强;
5、聚乳酸和石化合成塑料的基本物理性质相似,即可广泛用于制造各种应用产品。与由聚制成的薄膜相比,聚乳酸还具有良好的光泽和透明度,并且在其他可生物降解的产品中不可用;
6、聚乳酸具有良好的拉伸强度和延展性,聚乳酸也可以通过各种常用的加工方法生产;
7、聚乳酸薄膜具有良好的透气性,透氧性和,并且还具有隔离气味的性质。
8、当聚乳酸焚烧时,其燃烧热值与焚烧纸相同。它是传统塑料(如聚)焚烧的一半,而聚乳酸的焚烧绝不会释放出有毒气体,如氮化物和化物。人体还含有单体形式的乳酸,这表明该可分解产物的安全性。
PLA是高分子材料的一种,因此它的制备就是从小分子单体聚合成高分子聚合物的过程。PLA的单体原料是乳酸,它一般是将玉米等壳类作物碾碎后,从中提取淀粉,然后将淀粉制成未精化的葡萄糖。接着通过类似生产啤酒或酒精的方式来发酵葡萄糖,终经过提纯工艺得到乳酸单体。
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