聚乳酸polylactic acid(PLA),又稱聚丙交酯,是以乳酸為主要原料聚合得到的聚酯類聚合物,是壹種新型的生物降解材料。
聚乳酸的熱穩定性好,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,註射吹塑。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。
優點
1、聚乳酸(PLA)是壹種新型的生物降解材料,使用可再生的植物資源(如玉米)所提出的澱粉原料制成。澱粉原料經由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及壹定的菌種發酵制成高純度的乳酸,再通過化學合成方法合成壹定分子量的聚乳酸。
其具有良好的生物可降解性,使用後能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,不汙染環境,這對保護環境非常有利,是公認的環境友好材料。
普通塑料的處理方法依然是焚燒火化,造成大量溫室氣體排入空氣中,而聚乳酸塑料則是掩埋在土壤裏降解,產生的二氧化碳直接進入土壤有機質或被植物吸收,不會排入空氣中,不會造成溫室效應。
2、機械性能及物理性能良好。聚乳酸適用於吹塑、熱塑等各種加工方法,加工方便,應用十分廣泛。可用於加工從工業到民用的各種塑料制品、包裝食品、快餐飯盒、無紡布、工業及民用布。進而加工成農用織物、保健織物、抹布、衛生用品、室外防紫外線織物、帳篷布、地墊面等等,市場前景十分看好。
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,如可生產壹次性輸液用具、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(PLA)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壹般的塑料。
5、聚乳酸(PLA)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(PLA)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,例如:熔化擠出成型,射出成型,吹膜成型,發泡成型及真空成型,與廣泛使用的聚合物有類似的成形條件,此外它也具有與傳統薄膜相同的印刷性能。如此,聚乳酸就可以應各不同業界的需求,制成各式各樣的應用產品。
7、聚乳酸(PLA)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。病毒及黴菌易依附在生物可降解塑料的表面,故有安全及衛生的疑慮,然而,聚乳酸是唯壹具有優良抑菌及抗黴特性的生物可降解塑料。
8、當焚化聚乳酸(PLA)時,其燃燒熱值與焚化紙類相同,是焚化傳統塑料(如聚乙烯)的壹半,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。
擴展資料:
應用
聚乳酸已經廣泛應用在生物醫學工程上,用作手術縫合線、骨釘和骨板等。使用聚乳酸做的手術線無需拆線,可以緩慢水解為乳酸被身體代謝掉。壹般的降解時間需要半年到兩年。
骨板的理想要求是能夠逐漸降解,使骨頭能夠壹步步承受起逐漸增加的應力,而聚乳酸的逐漸降解的性質非常適合制作骨板。不足之處是純乳酸降解時的機械強度性質下降太快,所以壹般需要加入纖維形成有較高強度的復合材料。
聚乳酸的應用現在已經超出醫學的範圍,廣泛應用於壹些常見的物品,如:包裝袋、農作物用薄膜、紡織纖維和杯子。聚乳酸所制的包裝材料起初造價較高,但如今已經成為最常見的包裝材料之壹。
通過擠出、註塑和拉伸等加工處理,聚乳酸可以制成纖維和薄膜。聚乳酸薄膜的透水透氣性都比聚苯乙烯薄膜要低。由於水和氣體分子是通過聚合物的無定形區擴散的,所以可以通過調節聚乳酸的結晶度來調節聚乳酸薄膜的透水透氣性。
聚L-乳酸的玻璃化轉變溫度較低,可以用於形狀記憶聚合物的研究上。其低玻璃化轉變溫度的特性也被用於熔融沈積成型(英:Fused deposition modeling, FDM)三維打印機的的進料材料,例如RepRap和Makerbot等。
也是塑造臉部輪廓的產品的主要組成部分。加入D-乳酸之後所生產的抗熱聚乳酸可以用於微波爐加熱用器皿、盛放熱液體的容器甚至工程材料。
參考資料: