生物降解高分子材料——聚乳酸

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生物降解型塑料-聚乳酸(PLA)

生物降解型塑料-聚乳酸(PLA)

生物降解型塑料-聚乳酸(PLA)清华大学美术学院 贺书俊 学号2012013080摘要: 近年来世界各国都高度重视源于可再生资源的可降解高分子材料的研究开发,聚乳酸因可生物降解、性能优异、应用广泛而深受青睐。

本文主要介绍了聚乳酸的降解机理、作为可降解塑料的应用现状、改进方法以及未来的发展趋势。

1、 聚乳酸简介单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分子在一起,-OH 与别的分子的-COOH 脱水缩合,-COOH 与别的分子的-OH 脱水缩合,就这样,它们手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸。

聚乳酸也称为聚丙交酯,属于聚酯家族。

聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分而且可以再生。

聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。

[1]2、 聚乳酸降解机理聚乳酸是典型的“绿色塑料”,因其良好的生物相容性、完全可降解性及生物可吸收性,是生物降解材料领域中最受重视的材料之一,下面就聚乳酸的降解机理进行介绍。

聚乳酸是一种合成的脂肪族聚酯,其降解可分为简单水解(酸碱催化)降解和酶催化水解降解。

从物理角度看,有均相和非均相降解。

非均相降解指降解反应发生在聚合物表面,而均相降解则是降解发生在聚合物内部。

从化学角度看,主要有三种方式降解:①主链降解生成低聚体和单体;②侧链水解生成可溶性主链高分子;③交链点裂解生成可溶性线性高分子。

本体侵蚀机理认为聚乳酸降解的主要方式为本体侵蚀,根本原因是聚乳酸分子链上酯键的水解。

聚乳酸类聚合物的端羧基(由聚合引入及降解产生)对其水解起催化作用,随着降解的进行,端羧基量增加,降解速率加快,从而产生自催化现象。

[2]因乳酸来源于可再生资源,经过聚合、改性、加工成制品,当制品废弃时,能完全被人体吸收或被环境生物所降解成二氧化碳和水,从而造福人类并无污染地回归自然,聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。

完全生物降解性高分子材料——聚乳酸的合成及应用

完全生物降解性高分子材料——聚乳酸的合成及应用

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近年来, 生物降解高分子材料的研究迅速发展, 并且在不同
1 聚乳酸的合成 11 乳酸的擞 生物发 酵合成 .
领域的开发和应用 日益广泛。生物降解高分子村料一般是指在 生物或生物化学过程可以发生的环境中能降解的高分子材料。 生物降解性高分子村 料的 降解首先是 高分子材 料的表 面被微生物粘附 . 其次 微生物在高分 子材料表 面分泌酶 , 酶 再作用高分子 , 并通过水解和氧化等反应将高分子断裂成低 分子量的脆片 , 然后微生 物吸收或 消耗 低分子 的脆片 , 最终 形成二 氧化碳和水 。 聚乳酸是一种典型的完全生物降解性高分子村料 , 属于 脂肪旗羟基酸聚合物 , 有关聚乳酸的研究一直是生物 降解 性 高分子材料研究领域的热点 。
维普资讯
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完全 生物 降解 性 高分 子材 料 聚 乳 酸 的 合 成 及 应 用
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乳 酸的直接缩 聚合成 了聚乳酸 , 但得到的 聚乳 酸分子量并 不 高, 没有使 用价值 。直 到 7 0年代 , 经过改进合成工艺条件 ,
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pla材料是什么材料

pla材料是什么材料

pla材料是什么材料PLA材料是什么材料?PLA材料,全称聚乳酸,是一种生物降解塑料,由植物淀粉为原料制成。

它是一种环保材料,具有良好的生物降解性能,对环境友好,因此在各个领域得到了广泛的应用。

接下来,我们将详细介绍PLA材料的特点、用途以及优势。

首先,PLA材料具有良好的生物降解性能。

由于其主要原料来自植物淀粉,PLA材料在自然环境中易于降解,不会对环境造成污染。

与传统塑料相比,PLA材料的生物降解速度更快,对土壤和水质的影响更小,因此被广泛应用于一次性餐具、包装材料等领域。

其次,PLA材料具有良好的加工性能。

由于其具有良好的流动性和成型性,PLA材料可以通过吹塑、注塑、挤出等多种加工工艺进行加工,可以制成各种形状的制品,满足不同领域的需求。

同时,PLA材料的加工温度较低,节能环保,符合现代工业的可持续发展理念。

此外,PLA材料具有良好的物理性能。

虽然PLA材料是一种生物降解塑料,但其物理性能却不逊色于传统塑料。

PLA制品具有良好的韧性和耐热性,可以承受一定的拉伸和压缩力,同时在一定温度范围内保持稳定的性能,因此在工程塑料、医用材料等领域也有广泛的应用。

最后,PLA材料具有广泛的应用前景。

随着人们对环保意识的提高,PLA材料在包装材料、医疗器械、3D打印等领域得到了越来越多的应用。

特别是在一次性餐具领域,PLA材料因其生物降解性能和良好的加工性能,成为了取代传统塑料的理想选择。

综上所述,PLA材料是一种环保、可持续发展的塑料材料,具有良好的生物降解性能、加工性能和物理性能,有着广泛的应用前景。

我们相信,在未来的发展中,PLA材料将会得到更广泛的应用,为环境保护和可持续发展做出更大的贡献。

聚乳酸

聚乳酸

一、聚乳酸( Polylactic Acid , PLA) 是以玉米等农作物为原料, 经微生物发酵获得乳酸单体, 再通过聚合得到的生物降解高分子材料。

它是一种热塑性聚酯,具有很好的生物降解性, 生物相容性和生物可吸收性, 降解后不会遗留任何环保问题, 又兼具胜于现有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料的优点, 被产业界定为新世纪最有发展前途的新型包装材料。

二、聚乳酸的合成方法有两种:直接缩聚法和开环聚合法。

1.直接缩聚法的主要特点是合成的聚乳酸可以不含催化剂,聚合工艺短,易分解且分子量小,但反应条件相对苛刻,对聚合单体的要求与普通缩聚单体的要求一致, 其所得聚乳酸产品性能差, 实用价值小。

2.开环聚合法因为是环状二聚体的开环聚合,不同于一般的缩聚, 没有小分子水生成, 聚合设备简单。

此法所得聚乳酸分子量高,且机械强度也高。

三、聚乳酸的原料来源都是农作物。

四、聚乳酸的优点:1.具有良好的生物降解性。

在常温下, 聚乳酸树脂可保持稳定的性能。

在堆肥条件下( 56—60℃, 湿度大于80—90%) 可在2—3 个月内经由微生物完全分解, 最终生成水和二氧化碳, 不污染环境。

生产过程无污染。

聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性是因为聚乳酸的基本原料乳酸是人体固有的生理物质之一,对人体无毒无害无刺激性。

2.聚乳酸树脂是热塑性树脂, 具有良好的力学性质、机械性能、热塑性及成纤性,耐油、气味阻隔方面也较好, 具有与聚酯相似的防渗透性, 与聚苯乙烯相似的光泽度、清晰度和加工性, 提供了比聚烯烃更低温度的可热合性。

3.可以采用通用塑料的通用设备进行挤出、注射、吹塑、拉伸、纺丝等加工成型, 且加工方便。

4.聚乳酸是一种低能耗产品, 比以石油产品为原料生产的聚合物低30%—50%。

5.原料来自可再生的植物资源, 所有富含淀粉的农作物都能生成聚乳酸, 不消耗不可再生的矿物资源, 也不增加二氧化碳的排放,符合循环经济原则, 利于社会可持续发展。

聚乳酸的降解

聚乳酸的降解

聚乳酸的降解聚乳酸是一种生物可降解高分子材料,具有广泛的应用前景。

本文将就聚乳酸的降解过程进行详细介绍。

聚乳酸是由乳酸分子通过酯键连接而成的高分子链。

其分子结构中含有酯键,这使得聚乳酸具有较好的生物可降解性。

在自然环境中,聚乳酸可被微生物或酶降解,最终转化为二氧化碳和水等无毒物质。

这种降解过程被称为聚乳酸的生物降解。

聚乳酸的降解速度受多种因素的影响,包括聚乳酸的分子结构、降解环境的温度和湿度等。

一般来说,聚乳酸的分子量越低,降解速度越快。

此外,较高的温度和湿度也有利于聚乳酸的降解。

例如,在土壤中,聚乳酸的降解速度通常比在水中要快。

聚乳酸的降解过程主要分为两个阶段:表面降解和体内降解。

在表面降解阶段,聚乳酸会逐渐溶解,并形成微孔结构,从而增加了降解表面积。

这有利于降解酶的进一步作用。

在体内降解阶段,降解酶会进一步降解聚乳酸链,将其分解为低分子量的化合物。

最终,这些化合物会通过代谢途径被微生物分解,最终转化为无毒物质。

聚乳酸的降解产物对环境没有污染,因此被广泛应用于医疗领域。

例如,聚乳酸可以制备生物可降解的缝合线和缝合钉,在手术后自行降解,无需二次手术取出。

此外,聚乳酸还可以制备药物缓释系统,通过控制聚乳酸的降解速率来实现药物的缓慢释放。

这种系统可以提高药物疗效,减少用药频率。

除了医疗领域,聚乳酸还被广泛应用于包装材料和生物塑料等领域。

由于聚乳酸的生物可降解性,使用聚乳酸制作的包装材料可以减少对环境的污染。

与传统塑料相比,聚乳酸减少了对石油资源的依赖,具有更好的可持续性。

尽管聚乳酸具有良好的生物可降解性,但在实际应用中仍存在一些挑战。

首先,聚乳酸的降解速度较慢,尤其是在非理想的环境条件下。

其次,降解过程中会产生一些中间产物,可能对环境造成一定影响。

此外,聚乳酸的生产成本较高,限制了其大规模应用。

聚乳酸作为一种生物可降解高分子材料,具有广泛的应用前景。

通过研究聚乳酸的降解过程,可以进一步优化其性能,并推动其在医疗、包装和塑料等领域的应用。

聚乳酸(PLA)生物可降解材料资料

聚乳酸(PLA)生物可降解材料资料
聚乳酸制品废弃在土壤或水中,47天 内会在微生物、水、酸和碱的作用下彻 底分解成CO2和H2O,成为植物光合作用 的原料,不会对环境产生污染,因而是 一种完全自然循环型的可生物降解材料 。
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聚乳酸降解概述
❖ 由于乳酸具有旋光性,因此对应的聚乳酸有三种:PDLA、 PLLA、PDLLA(消旋) 。
聚乳酸降解因素
(4)立构规整性的影响:
在碱性条件下, 降解速率为PDLA (PLLA)<P (LDL)A<PDLLA PDLLA 由于甲基处于间同立构或无规立构状态, 对水的吸收
速度较快, 因此降解较快; 而对PLLA及PDLA来说水解分为2个阶 段:第一阶段,水分子扩散进入无定型区,然后发生水解;第二阶段 是晶区的水解,相对来说较为缓慢。 (5)酶
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聚乳酸生物可降解材料
目录
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2
2021/4/21
1 生物可降解材料概况
2021/4/21
生物降解材料是20世纪80年代后随着环境、能源等矛盾的凸 显而发展起来的新型材料,作为一种可自然降解的材料,在环 保方面起到了独特的作用,其研究和开发已得到迅速发展,作 为解决“白色污染”最为有效的途径,已引起环境专家、材料 学家及更多领域人士的关注。
聚乳酸的端羧基(由聚合引入及降解产生)对其水解起催化作用, 随着降解的进行, 端羧基量增加, 降解速率加快, 从而产生自 催化现象 。
内部降解快于表面降解, 这归因于具端羧基的降解产物滞留于 样品内,产生自加速效应 。
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PLA的体内降解
❖ 随着降解进行,材料内部会有越来越多的羧基加速内部材 料的降解,进一步增大内外差异。当内部材料完全转变成 可溶性齐聚物并溶解在水性介质中时,就会形成表面由没 有完全降解的高聚物组成的中空结构。进一步降解才使低 聚物水解为小分子,最后溶解在水性介质中。整个溶蚀过 程是由不溶于水的固体变成水溶性物质。

聚乳酸材料介绍

聚乳酸材料介绍

聚乳酸材料介绍聚乳酸是一种生物可降解的高分子材料,其化学名称为聚乳酸酯(PLA),是由乳酸分子经过聚合反应而成。

它具有优异的物理、化学和机械性能,同时还具有良好的生物相容性和可降解性,被广泛应用于医疗、食品包装、纺织等领域。

聚乳酸材料的物理性质聚乳酸是一种无色透明的高分子材料,在常温下为固体。

它的密度约为1.25 g/cm³,熔点在165-175℃之间。

聚乳酸具有良好的耐热性和耐候性,在高温下也不易变形或变色。

此外,它还具有一定的透光性和柔软性。

聚乳酸材料的化学性质聚乳酸是一种相对稳定的高分子材料,在常规条件下不会发生明显的化学反应。

但在强碱或强酸环境下,聚乳酸会发生水解反应,并最终分解成二氧化碳和水。

这使得它成为一种非常环保的材料,可以有效地减少对环境的污染。

聚乳酸材料的机械性能聚乳酸具有较高的强度和硬度,可以用于制造各种机械零件和工业用品。

它还具有良好的抗拉伸性、弯曲性和冲击性能,在一定程度上可以代替一些传统材料。

此外,聚乳酸还具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,可用于制造化学容器、医疗器械等。

聚乳酸材料的生物相容性由于聚乳酸是一种天然产物,因此它具有良好的生物相容性。

在人体内分解时,它会被分解成二氧化碳和水,并被人体代谢掉。

这使得聚乳酸成为一种理想的医疗材料,在制造缝合线、支架、修复组织等方面应用广泛。

聚乳酸材料的可降解性聚乳酸是一种生物可降解的高分子材料,在自然界中会被微生物分解成二氧化碳和水。

这使得它成为一种环保的材料,可以有效地减少对环境的污染。

此外,聚乳酸还可以通过物理方法(如加热)或化学方法(如水解)来分解,从而实现回收再利用。

聚乳酸材料的应用由于聚乳酸具有良好的物理、化学和机械性能,以及优异的生物相容性和可降解性,因此被广泛应用于医疗、食品包装、纺织等领域。

在医疗领域中,聚乳酸被广泛用于制造缝合线、支架、修复组织等医疗器械。

它具有良好的生物相容性和可降解性,在人体内不会产生任何不良反应。

聚乳酸的性能、合成方法及应用

聚乳酸的性能、合成方法及应用

聚乳酸的性能、合成方法及应用一、本文概述聚乳酸(Polylactic Acid,简称PLA)是一种由可再生植物资源(例如玉米)提取淀粉原料制成的生物降解材料,具有良好的生物相容性和生物降解性。

随着全球环保意识的日益增强和可持续发展理念的深入人心,聚乳酸作为一种环保型高分子材料,其研究和应用受到了广泛的关注。

本文将全面介绍聚乳酸的性能特点、合成方法以及在实际应用中的广泛用途,旨在为读者提供关于聚乳酸的深入理解,推动其在各个领域的应用和发展。

本文首先将对聚乳酸的基本性能进行概述,包括其物理性能、化学性能以及生物相容性和降解性等方面的特点。

接着,将详细介绍聚乳酸的合成方法,包括开环聚合和缩聚法等,并分析不同合成方法的优缺点。

在此基础上,文章还将深入探讨聚乳酸在各个领域的应用情况,如包装材料、医疗领域、汽车制造、农业等。

文章还将对聚乳酸的未来发展趋势进行展望,以期为读者提供全面的聚乳酸知识,并为其在实际应用中的创新和发展提供参考。

二、聚乳酸的性能聚乳酸(PLA)作为一种生物降解塑料,具有一系列独特的性能,使其在众多领域中具有广泛的应用前景。

聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性。

由于其来源于可再生生物质,聚乳酸在自然界中能够被微生物分解为二氧化碳和水,不会对环境造成污染。

这使得聚乳酸在医疗、包装、农业等领域具有广阔的应用空间。

聚乳酸具有较高的机械性能。

通过调整合成方法和工艺条件,可以得到具有优异拉伸强度、模量和断裂伸长率的聚乳酸材料。

这些特性使得聚乳酸在制造包装材料、纤维、薄膜等方面具有显著优势。

聚乳酸还具有良好的加工性能。

它可以在熔融状态下进行热塑性加工,如挤出、注塑、吹塑等,从而制成各种形状和尺寸的制品。

同时,聚乳酸的表面光泽度高,易于印刷和染色,为其在装饰、包装等领域的应用提供了便利。

另外,聚乳酸还具有较好的阻隔性能。

它可以有效地阻止氧气、水分和其他气体的渗透,从而保护包装物品免受外界环境的影响。

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生物降解高分子材料——聚乳酸摘要:生物降解材料聚乳酸的性质及其制备方法的研究进程,其中主要介绍了通过开环聚合反映制取聚乳酸的方法以及聚乳酸易降解的特性,此外还讲了我国在聚乳酸方面的研究,最后介绍了聚乳酸在医药等方面的重大应用以及聚乳酸的发展前景。

关键词:环境材料生物降解聚乳酸前景正文:人类经济和社会的发展常常以扩大开发自然资源和无偿利用环境作为发展模式,这一方改造了空前巨大的物质财富和前所未有的社会文明,另一方面也造成了全球性自然环境的破坏。

资源与能源是制造材料和推动材料发展的两大支柱。

同时,材料的生产和使用过程也会带来众多的环境问题。

因而,传统材料的生态化和开发新型生态材料以缓解日益恶化的环境问题,即材料与环境如何协调发展的问题日益受到人们重视,出现了“环境材料(ecomaterial)”的概念和环境材料学这一新兴的交叉学科,要求材料在满足使用性能要求的同时具有良好的全寿命过程的环境协调性,赋予材料及材料产业以环境协调功能。

环境材料是未来新材料的重要方面之一。

开发既有良好的使用性能,又具有较高的资源利用率,且对生态一步发展,能够更有效地利用有限的资源和能源,尽可能地减少环境负荷,实现材料产业和人类社会的可持续发展。

随着人类驾驭自然的本领按几何级数增长,向自然环境摄取的物质和抛弃的废弃物就越多。

人类对自然环境的影响和干预越大,自然环境对人类的反作用就越大[1]。

当自然环境达到无法承受的程度时,在漫漫岁月里建立起来的生态平衡,就会遭到严重的破坏。

材料的性能在很大程度上决定于环境的影响,环境包括“社会环境”和自然环境。

其中人所组成的社会因素的总体称为社会环境。

自然因素的总体称为自然环境,目前认为是以大气、水、土壤、地形、地质、矿产等一次要素为基础,以植物、动物、微生物等作为二次要素的系统的总体。

为了得到更好的环境,开始从不同的环境材料开始研究.。

一、聚乳酸的合成与制备方法乳酸的直接缩合是作为早期制备PLA的简单方法,但一般只能得到低聚物(数均分子量小于5000,分子量分布约2.0),而且聚合温度高于180℃时,通常导致产物带色。

到目前为止,PLA主要是通过LA 的开环聚合制得。

依据引发剂的不同,LA的开环聚合可分为正离子聚合、负离子聚合和配位聚合。

目前,聚乳酸以乳酸或其衍生物乳酸酯为原料(最常见的是采用左旋乳酸为原料),通过化学合成得到聚合物。

高力学性能的聚乳酸是指旋光纯度高的聚L酸(PIJA),单体为£一乳酸。

合成工艺大致可以分为间接合成法和直接合成法。

直接合成法,也被称作一步聚合法,是利用乳酸直接脱水缩合反应合成聚乳酸。

直接法优点操作简单,成本低。

缺点乳酸纯度要求高,反应时间长,反应温度控制要求严格[2]。

LA正离子开环聚合是烷氧键断开,每次增长是在手性碳上,因此外消旋成了不可避免的,而且随聚合温度的升高而增加。

另外的不足之处在于:能引发LA正离子聚合的引发剂不多,而且难以得到高分子量的PLA;不能用来制得现在使用较多的PLGA。

LA负离子开环聚合的合适引发剂是仲或叔丁基锂和碱金属烷氧化物;较弱的碱如苯甲酸钾,硬脂酸钾只能在120 ℃以上进行本体聚合。

LA负离子开环聚合比正离子聚合的速度快得多,引发和链增长涉及到烷氧负离子向酰氧键的进攻,尽管该步不会导致外消旋,但烷氧负离子能使单体脱质子化,从而导致部分外消旋化,而且使聚合物分子量受到限制。

高分子量的PLA能通过丁基锂和伯醇(如苯甲醇、PEG的单甲基醚等)原位反应生成的引发体系来实现。

PLA 由乳酸聚合得到。

由于乳酸是手性分子,因而对应的PLA 分为聚L -乳酸(PLLA)、聚D -乳酸(PDLA)和D,L -乳酸共聚物(PDLLA)。

PDLLA是无定形聚合物,降解较快,主要用于生物医用材料;聚L -乳酸是半结晶性聚合物,力学性能好,降解可控,可广泛应用于前述的各个领域,是更有发展前途的高分子材料.[3]在开环聚合中,LA的配位开环聚合更显重要,引发剂常为辛酸亚锡或异丙醇铝或双金属μ-氧桥烷氧化合物引发剂[(n-C4H9O)2.AlO]2Zn 等。

Goosen等专门研究了辛酸亚锡引发DL-LA聚合中产物分子量的影响因子,认为要制得高分子量的PDLLA,条件一为单体的高纯度,条件二为高真空封管聚合。

当真空度由100mmHg上升到0.05mmHg 时,产物分子量提高了10倍。

作者解释条件二也是为保证聚合体系的高纯度而已。

另外,Ikada也研究了辛酸亚锡引发LLA本体聚合制备不同分子量PLLA的条件。

目前, 聚乳酸的合成主要有2 种方法, 即直接缩聚法和丙交酯开环聚合法。

直接缩聚法该方法是通过乳酸分子间的脱水和酯化作用, 将乳酸单体逐步缩合聚合成聚乳酸。

乳酸分子同时具有OH 和COOH, 可直接缩聚。

反应方程式如下:该方法的弊端是水作为产物难以从体系中排除, 从而使目标产物产量较低, 难以满足实际要求。

另外, 在反应后期,聚合物可能会降解成丙交酯, 从而限制聚乳酸产量的提高。

整个反应过程中最重要的是及时去除水并抑制聚合物的降解。

近年来, 聚乳酸直接缩聚合成的方法主要有熔融聚合和溶液聚合两种。

开环聚合法开环聚合法的首要任务是获得丙交酯。

在其精制提纯后, 用引发剂催化开环可得高分子量聚合物。

将提纯干燥后的丙交酯和催化剂SnCl2 混合均匀, 加热溶化后抽真空至1 kPa, 于160 ! 反应8 h, 可得到聚乳酸产物。

丙交酯的开环聚合反应受到诸多因素的影响, 主要有单体纯度、催化剂的浓度及聚合真空度、温度和时间, 最主要的是催化剂的选择和丙交酯的纯化。

有研究表明, 单一将ZnO、SnCl2、SnSO4 和辛酸亚锡等用作催化剂合成丙交酯的收率较低, 而ZnO和辛酸亚锡复配[m ( ZnO ) ∀m ( 辛酸亚锡) = 1∀2]作催化剂较单一使用辛酸亚锡的收率高。

丙交酯的纯化主要采用重结晶法, 所用溶剂一般为乙酸乙酯等.[4]二、聚乳酸的结构及其性能以电子显微镜、X射线衍射、原子力显微镜为手段,对稀溶液培养的PLLA晶体进行了研究,认为属于正交晶系,晶胞参数为:a=1.078nm, b=0.604nm,c=2.87nm, 该晶胞内含20个单体单元。

PLLA是半结晶性的,Tm为170—180℃,是相当硬的材料。

PLLA 和PDLA的外消旋体是结晶性的,Tm约230℃,相反PDLLA是无定形的透明的材料,Tg在50—60℃。

同别的聚合物一样,聚乳酸的性能强烈依赖于热历史、分子量和分布以及纯度等,因制备方法的不同,要严格控制这些参数是困难的。

聚乳酸( PLA) 是由乳酸聚合而成的一种分子中带有酯键的脂肪族聚酯材料。

乳酸的分子式为CH3CH( OH) COOH, 即2- 羟基丙酸, 分子中既有羟基, 又有羧基。

乳酸直接聚合可得到低分子量( 一般小于5000) 的聚乳酸。

[5]本体侵蚀机理被认为是PLA和PLGA降解的主要方式,聚合物链上酯键的水解是其根本原因。

研究还表明,PLA类聚合物中的端羧基(由聚合引入及降解产生)对其水解起催化作用。

随降解的进行,端羧基量增加,降解也加快,这就是所谓的自催化现象。

对于尺寸、厚度较大的PLA制品,其降解存在明显的不均匀性,例如,内部降解快于表面降解,这被归因于具端羧基的降解产物滞留于样品内。

总之,自催化效应可以解释该类聚合物降解过程中的诸多现象:降解速度对样品尺寸的依赖性;非无规断链;以及降解诱导材料的形态变化。

但是,不论降解时间长短(从4周到多年受多种因素的影响),PLA最终降解产物都是可被活体细胞代谢的乳酸,属于生物降解材料。

三、聚乳酸的应用我们通过以上可以总结出聚乳酸有以下优点:生物可降解性良好;机械性能及物理性能良好;相容性与可降解性良好。

因此,聚乳酸(PLA)以其无毒副作用、良好的生物相容性及可生物降解性受到世人的极大关注。

作为药物控释体系的载体,可吸收的外科手术缝合线,可降解的体内植入材料及骨科支撑材料而用于生物医学工程,并且得到美国FDA批准。

在环保方面,人们正试图用它取代对环境造成白色污染的农用薄膜及包装材料[6]应用主要有:(1) 生活领域的应用:聚乳酸由于它的无毒性和良好的机械性能, 适合加工成各种饮料、食品、高档化妆品等的外包装材料以及被压制成透明的纤维、容器、镜片等; 可与其他天然纤维混纺, 其纤维织物透气性好, 抗皱性强(2)服装领域的应用:在服装方面, 可作成纱、编织物、非织造布等, 具有可染性和生物相容性, 制成的织物有丝般的光泽和手感, 有优异的悬垂性和很好的滑爽性, 不刺激皮肤, 对人体健康, 穿着舒适, 尤其适合于内衣和运动(3)医药行业:主要用途有药物控制释放、骨材料、手术缝合线和眼科材料等。

①药品的缓释:聚乳酸及其共聚物根据药物的性质、释放要求及给药途径,可以制成特定的药物剂型,使药物通过扩散等方式在一定时间内,以某一种速率释放到环境中。

②骨材料:聚乳酸的性质满足了作为人体内的使用的高分子材料必须无毒、合适的生物降解性和良好的生物兼容性以及对某些具体的细胞有一定相互作用的能力的要求。

通过大量的临床试验表明,聚乳酸作为人体内固定材料植入后炎症发生率低、强度高、术后基本不出现感染情况。

目前国内外正在加快研究和应用步伐,有望在血管、韧带、皮肤、肝脏等组织修复和培养中使用。

③手术缝合线,聚乳酸及其共聚物作为外科手术缝合线,在伤口愈合后能自动降解并吸收,术后无需拆除缝合线。

聚乳酸缝合线一经问世,就广泛应用于各种手术。

目前,国内各大医院也在使用从国外进口的优异聚乳酸缝合线。

④眼科材料:随着工作和学习压力的逐渐增加,眼科疾病发病率也逐渐升高,尤其是视网膜脱落己成为常见的眼科疾病之一,通常手术治疗采用在眼巩膜表面植入填充物来解决,传统采用硅橡胶和硅胶海绵,这两种物质不能降解,容易引起异物反应,而利用聚乳酸作为填充材料,可有效的解决上述问题。

(4)农业行业:聚乳酸的另一大用途是加工农用地膜以取代目前普遍使用的聚乙烯农用地膜。

这种产品最大的优点是,使用一段时间后无需人工清理,它会与土壤中的微生物以及光照等共同作用,自动分解成为二氧化碳和水,有效解决了聚乙烯农用地膜对环境造成的污染。

因此,我们有理由相信,聚乳酸的应用将越来越广,越来越好。

四、聚乳酸的优势与不足优势:①具有良好的生物降解性在常温下,聚乳酸树脂可保持稳定的性能。

在堆肥条件下(56-60℃,湿度大于80-90%)可在2-3个月内经由微生物完全分解,最终生成水和二氧化碳,不污染环境。

②具有良好的生物相容性和生物可吸收性聚乳酸已被美国FDA批准为可以安全使用的生物医用材料。

③聚乳酸是惟一一种可以熔融加工的以天然材料为基础的聚合物,具有良好的力学性质、热塑性及成纤性,耐油、气味阻隔方面也较好,具有与聚酯相似的防渗透性,与PS相似的光泽度、透明度和加工性,提供了比聚烯烃更低温度的可热合性。

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