什么是聚乳酸
來(lái)源:
www.toanji.com | 發(fā)布時(shí)間:2024年09月13日
聚乳酸(Polylactic Acid,簡(jiǎn)稱PLA)是一種由乳酸聚合而成的可生物降解高分子材料,也被稱為聚丙交酯。以下是對(duì)聚乳酸的詳細(xì)解讀:
一、基本特性
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原料來(lái)源:聚乳酸的主要原料來(lái)源于可再生的生物質(zhì)資源,如玉米、木薯等植物中提取的淀粉。這些淀粉經(jīng)過(guò)酶分解得到葡萄糖,再經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵后變成乳酸,通過(guò)化學(xué)合成得到高純度聚乳酸。
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化學(xué)結(jié)構(gòu):聚乳酸是一種聚酯類聚合物,其結(jié)構(gòu)重復(fù)單元為?O?CH(CH3)CO?。
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物理性質(zhì):聚乳酸具有良好的生物相容性、熱穩(wěn)定性、可加工性能和耐溶劑性。其密度在1.20-1.30 kg/L之間,熔點(diǎn)范圍為155-185°C,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在60-65°C之間。
二、優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用
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環(huán)保性:聚乳酸是公認(rèn)的環(huán)境友好材料,使用后可被自然界中的微生物完全降解,生成二氧化碳和水,不會(huì)造成環(huán)境污染。這一特性使得聚乳酸在包裝、農(nóng)業(yè)、纖維紡織等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
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生物相容性:聚乳酸在體內(nèi)酯鍵水解斷裂形成低聚物或乳酸,并降解為二氧化碳和水,通過(guò)呼吸和泌尿系統(tǒng)排出體外。中間產(chǎn)物乳酸也是體內(nèi)正常代謝產(chǎn)物,因此對(duì)人體無(wú)毒性,這使得聚乳酸在醫(yī)療領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,如生產(chǎn)手術(shù)縫合線、組織工程支架等。
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加工性能:聚乳酸易于加工成型,可用多種方式進(jìn)行加工,如擠壓、紡絲、雙軸拉伸、注射吹塑等。這使得聚乳酸在塑料制品、包裝材料、無(wú)紡布、工業(yè)及民用布等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
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其他應(yīng)用:聚乳酸還可用于生產(chǎn)汽車內(nèi)飾件、非承重部件等,幫助減輕車輛重量并提高燃油效率;在3D打印領(lǐng)域,聚乳酸是最常用的材料之一,因其易于加工、成本相對(duì)較低且打印成品具有良好的機(jī)械性能和表面光潔度。
三、挑戰(zhàn)與前景
盡管聚乳酸具有諸多優(yōu)點(diǎn),但其生產(chǎn)成本較高,且耐水解性和耐熱性相對(duì)較差,這在一定程度上限制了其廣泛應(yīng)用。然而,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低,預(yù)計(jì)聚乳酸的應(yīng)用范圍將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。特別是在環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)的今天,聚乳酸作為一種新型的生物降解材料,在多個(gè)領(lǐng)域都將發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
四、政策支持
我國(guó)也將聚乳酸納入戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃,通過(guò)政策扶持、資金補(bǔ)貼等手段推動(dòng)聚乳酸產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展。這有助于促進(jìn)聚乳酸技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用推廣,進(jìn)一步拓展其市場(chǎng)前景。