聚乳酸(PLA)的介紹
聚乳酸(PLA),又稱聚丙交酯,是一種脂肪族聚酯,其合成原料乳酸可完全由生物法制得,脫離了傳統(tǒng)的石油原料,是一種全生物基來源的生物降解材料。聚乳酸是一種熱塑性材料,可以用一般加工塑料的工藝加工,制成薄膜、片材和纖維等。聚乳酸不溶于水,具有良好的抗水性和抗油性。
聚乳酸(PLA)的優(yōu)缺點
優(yōu)點;聚乳酸(PLA)是一種高強度,力學性能優(yōu)良的生物降解材料。同時又有良好的光澤度、透明度和優(yōu)良的降解能力等;還有一定的抑菌性。聚乳酸的熱穩(wěn)定性好,加工溫度170~230℃,有好的抗溶劑性,可用多種方式進行加工,如擠壓、紡絲、雙軸拉伸,注射吹塑。
缺點;聚乳酸(PLA)韌性較差和結(jié)晶性低、氣體阻隔性和親水性差,同時聚乳酸(PLA)脆性大、耐沖擊性差,PLA還有耐熱性差和成本高等缺點。
聚乳酸(PLA)的降解原理
聚乳酸(PLA)最大的特點是具有優(yōu)越的生物可降解性,廢棄后可在自然界分解形成乳酸,最終水解為二氧化碳和水。通過植物光合作用,二氧化碳和水又可形成淀粉,在自然界中這樣循環(huán),形成生態(tài)平衡。使用聚乳酸(PLA)替代普通普通塑料可解決困擾全世界的白色污染問題。
聚乳酸(PLA)的應(yīng)用領(lǐng)域
聚乳酸(PLA)主要應(yīng)用于吹膜、擠出、注塑、紡絲等,聚乳酸(PLA)不僅可以制作塑料袋、包裝膜、農(nóng)業(yè)用膜、一次性餐具和醫(yī)療用具,還可以應(yīng)用于包裝和服裝行業(yè)等領(lǐng)域。
聚乳酸(PLA)的合成工藝
聚乳酸生產(chǎn)是以乳酸為原料,傳統(tǒng)的乳酸發(fā)酵大多用淀粉質(zhì)原料,目前美國、泰國等國家已開發(fā)利用農(nóng)副產(chǎn)品為原料發(fā)酵生產(chǎn)乳酸,進而生產(chǎn)聚乳酸(PLA)。
聚乳酸的合成路線
⑴直接縮聚法
縮聚法就是把乳酸單體進行直接縮合,也稱一步聚合法。在脫水劑的存在下, 乳酸分子中的羥基和羧基受熱脫水, 直接縮聚合成低聚物。加入催化劑, 繼續(xù)升溫, 低相對分子質(zhì)量的聚乳酸聚合成更高相對分子量的聚乳酸。
⑵二步法
使乳酸生成環(huán)狀二聚體丙交酯,再開環(huán)縮聚成聚乳酸。這一技術(shù)較為成熟,美國NatureWorks公司生產(chǎn)聚乳酸工藝的工藝即為該工藝。目前我公司所使用的聚乳酸(PLA)大都是美國公司的。