什么是聚乳酸PLA?
已有人閱讀此文 - -聚乳酸(polylatic acid),簡稱PLA,也稱為聚丙交酯。是由生物發酵生產的乳酸經人工化學合成而得到的熱塑性聚合物,具有良好的生物相容性和生物可降解性。
中文別名:聚丙交酯
英文名稱:polylactide, polylactic acid, PLA
英文別名:polytrimethylenecarbonate;1,3-Dioxan-2-one homopolymer
分子式:(C3H6O3)n
塑料派:聚乳酸PLA結構式
單個的乳酸分子中有一個羥基和一個羧基,多個乳酸分子在一起,-OH與別的分子的-COOH脫水縮合,-COOH與別的分子的-OH脫水縮合,就這樣,它們手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸。聚乳酸也稱為聚丙交酯,屬于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物,原料來源充分而且可以再生。聚乳酸的生產過程無污染,而且產品可以生物降解,實現在自然界中的循環,因此是理想的綠色高分子材料。
基本性能
聚乳酸(H-[OCHCH3CO]n-OH)的熱穩定性好,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。由聚乳酸制成的產品除能生物降解外,生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好,可用作包裝材料、纖維和非織造物等,主要用于服裝(內衣、外衣)、產業(建筑、農業、林業、造紙)和醫療衛生等領域。
1,物化性質
中文別名 聚丙交酯
彎曲模量 100-150MPa
CAS NO. 26100-51-6
拉伸強度 40-60MPa
斷裂伸長率 4-10%
彈性模量 3000-4000MPa
物理性能:
密度: 1.20-1.30 kg/L
熔點 155-185°C
特性粘度IV 0.2-8 dL/g
玻璃化轉變溫度 60-65°C
傳熱系數 0.025 λ(w/m*k)
力學性能:
拉伸強度 40-60 MPa
斷裂伸長率 4%-10%
彈性模量 3000-4000 MPa
彎曲模量 100-150 MPa
Izod沖擊強度(無缺口) 150-300 J/m
Izod沖擊強度(有缺口) 20-60 J/m
Rockwell硬度 88
2,優點
(1)聚乳酸是一種新型的生物降解材料,其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,不污染環境,這對保護環境非常有利,是公認的環境友好材料。
(2)機械性能及物理性能良好。聚乳酸適用于吹塑、熱塑等各種加工方法,加工方便,應用十分廣泛。
(3)相容性與可降解性良好。聚乳酸在醫藥領域應用也非常廣泛,如可生產一次性輸液用具、免拆型手術縫合線等,低分子聚乳酸作藥物緩釋包裝劑等。
(4)聚乳酸除了有生物可降解塑料的基本的特性外,還具備有自己獨特的特性。傳統生物可降解塑料的強度、透明度及對氣候變化的抵抗能力皆不如一般的塑料。
(5)聚乳酸和石化合成塑料的基本物性類似,也就是說,它可以廣泛地用來制造各種應用產品。聚乳酸也擁有良好的光澤性和透明度,和利用聚苯乙烯所制的薄膜相當,是其它生物可降解產品無法提供的。
(6)聚乳酸具有最良好的抗拉強度及延展度,聚乳酸也可以各種普通加工方式生產。
(7)聚乳酸薄膜具有良好的透氣性、透氧性及透二氧二碳性,它也具有隔離氣味的特性。
(8)當焚化聚乳酸時,其燃燒熱值與焚化紙類相同,是焚化傳統塑料(如聚乙烯)的一半,而且焚化聚乳酸絕對不會釋放出氮化物、硫化物等有毒氣體。人體也含有以單體形態存在的乳酸,這就表示了這種分解性產品具有的安全性。
3,缺點
(1)聚乳酸中有大量的酯鍵,親水性差,降低了它與其它物質的生物相容性;
(2)聚合所得產物的相對分子量分布過寬,聚乳酸本身為線型聚合物,這都使聚乳酸材料的強度往往不能滿足要求,脆性高,熱變形溫度低(0146MPa負荷下為54℃),抗沖擊性差;
(3)降解周期難以控制;
(4)價格太貴,乳酸價格以及聚合工藝決定了PLA的成本較高。
應用領域
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1,包裝
主要應用于包裝袋、包裝用膜、醫用薄膜、泡沫塑料、餐具等等。
PLA 材料具有光潔的表面和高度的透明度,因此可以在某些應用領域同聚苯乙烯和PET競爭。PLA已經應用于如水果蔬菜、雞蛋、熟食和烘烤食品的硬包裝。
目前大部分農用薄膜是由PE制成的,但若用PLA等可降解聚合物代替,既可降低環境問題,又可減少塑料薄膜損耗。
2,紡織
3,醫療
藥物控制釋放體系、骨科固定、組織吸附材料、手術縫合線、口腔固定材料、眼科材料
4,3D打印
5,其他耐用品(電子領域、汽車配件等)
經過改性后的聚乳酸PLA,可改善PLA的耐沖性、耐熱性、剛性和阻燃性等性能。已廣泛用于制造電腦部件、手提筆記本外殼、手機零部件、影碟機殼體、光盤及家電零部件、汽車配件等,PLA與其他樹脂、無機材料等材料可進行多元共混復合,生產成具有物理性能優異的新的塑料"合金",這些材料的特性在抗靜電、尺寸穩定性、撕裂強度、壓縮強度、拉伸強度、抗沖擊強度等方面都具有優良的特性,是較為理想的新型環保合成材料。
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來源:網絡