聚乳酸
聚乳酸用途
聚乳酸用途
先介绍什么是聚乳酸
聚乳酸是一种生物降解性的高分子材料，具有良好的生物相容性
和性能稳定性。
从化学结构上来看，聚乳酸是一种聚酯，可分为L、D
和DL型，其中L型聚乳酸最为常用。
接着介绍它的用途
1. 医学领域
聚乳酸在医学领域中具有广泛的应用，可以用于制造缝合线、拟
合板等医疗器械。
相较于传统的合成材料，聚乳酸具有更好的生物相
容性和生物降解性，能够减少对人体的伤害和环境的污染。
2. 纤维制品
聚乳酸纤维具有很好的特性，如柔软、透气、吸湿、防静电、纤
维强度高等。
可以制造成不同用途的纤维制品，如无纺布、过滤材料、服装、手套等。
3. 环保领域
聚乳酸具有优异的环保性能，是一种可生物降解的高分子材料。
可以制造成塑料薄膜、玩具、包装材料等物品，节约资源、减少对环
境的影响。
4. 其他用途
聚乳酸也可用于生物医药领域中制造药物缓释系统，以实现更好
的药效；还可以用于农业领域中制造慢释肥料等等。
结论
综上所述，聚乳酸是一种重要的生物降解性材料，有着广泛的应
用前景。
在医学、纺织、环保等领域中，聚乳酸都具有不可替代的作用。
未来，聚乳酸的应用范围将更为广泛，发挥其优秀的物理和化学
性能，为人类生活带来更多便捷和舒适。
聚乳酸
聚乳酸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。
聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。
由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。
一、聚乳酸的优点聚乳酸的优点主要有以下几方面：（1）聚乳酸（PLA）是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。
淀粉原料经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸。
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，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。
关爱地球，你我有责。
世界二氧化碳排放量据新闻报道在2030年全球温度将升至60℃，普通塑料的处理方法依然是焚烧火化，造成大量温室气体排入空气中，而聚乳酸塑料则是掩埋在土壤里降解，产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收，不会排入空气中，不会造成温室效应。
（2）机械性能及物理性能良好。
聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。
可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。
进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等，市场前景十分看好。
聚乳酸(PLA)生物可降解材料全
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6 聚乳酸材料的发展前景
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简而言之：发展前景广阔
国内 追求 国外
环保 绿色 可再生 低能耗 可持续
PLA
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LOGO
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开环聚合法
首先由乳酸脱水缩合成环状丙交酯，再在引发剂存在下丙 交酯开环聚合成聚乳酸，如下：
开环聚合法是制备高分子量PLA的一个重要途径，可以制 备分子量高达70到100万的PLA。
缺点：工艺路线长且复杂、价格昂贵。
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3 聚乳酸材料的合成
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直接缩聚法
在高温条件下乳酸分子中的羟基和羧基发生酯化反应，逐 步缩合聚合成聚乳酸。其反应过程可简单表示如下：
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PLA改性方法
分为化学改性和物理改性。 化学改性包括共聚、交联、表面修饰等，主要是通过改 变聚合物大分子或表面结构改善其脆性、疏水性及降解速率 等; 物理改性主要是通过共混、增塑及纤维复合等方法实现 对聚乳酸的改性。
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6 聚乳酸材料的发展前景
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随着生物医学和材料学的进一步结合，聚乳酸及其共聚物在生 物医学领域的研究和应用将会越来越广泛深入。
要想获得高分子量的聚乳酸，水分的脱出及抑制聚合物的 降解是关键。
聚乳酸直接缩聚合成方法主要分为溶液聚合和熔融聚合。
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4 聚乳酸材料的应用
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4 聚乳酸材料的应用
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聚乳酸人造皮肤 聚乳酸导管支架
聚乳酸包装袋
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5 聚乳酸材料的不足及改性
聚乳酸材料的不足
a) PLA脆性大、抗冲击力差、缺乏柔性和弹性； b) 结晶度不高、降解速度不易控制； c) 含有很多酯基，亲水性差。
PLA-聚乳酸简介
PLA-聚乳酸简介聚乳酸，英文名称Polylactic acid 或者Polylactide，简称PLA，由生物发酵生产的乳酸经人工化学合成而得的热塑性聚合物，但仍保持着良好的生物相容性和生物可降解性。
不象其他的树脂必须来源于石油，聚乳酸来源于可再生的象玉米、小麦、甘蔗等天然农作物，是一种完全绿色材料，近年来越来越受到全世界的关注。
聚乳酸是由生物发酵生产的乳酸经人工化学合成而得的聚合物，但仍保持着良好的生物相容性和生物可降解性。
具有与聚酯相似的防渗透性，同时具有与聚苯乙烯相似的光泽度､清晰度和加工性。
并提供了比聚烯烃更低温度的可热合性，可采用熔融加工技术，包括纺纱技术进行加工。
因此聚乳酸可以被加工成各种包装用材料，像农业､建筑业用的塑料型材､薄膜，以及化工､纺织业用的无纺布､聚酯纤维等。
而PLA的生产耗能只相当于传统石油化工产品的20%—50%，产生的二氧化碳气体则只为相应的50%。
聚乳酸有良好的机械性能及物理性能，适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。
可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。
进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地面垫等等，市场前景十分看好。
聚乳酸有良好的相溶性和可降解性，在医药领域应用也非常广泛，如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等，低分子量聚乳酸作药物缓释包装剂等。
聚乳酸是一种全新形态的塑料,它来源于自然循环再生的概念，一个和现今传统塑料正好相反的概念，它不是由有限的石化资源（石油）所制成，而是使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。
淀粉原料可经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸。
90年代由葡萄糖转成乳酸的制造技术已有重大的突破，聚乳酸生产技术的改进降低了聚乳酸的生产成本。
PLA的合成和分子结构式：聚乳酸的分解：聚乳酸的分解有两个阶段：经水解反应分解之后再靠微生物分解。
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。
聚乳酸杨氏模量
聚乳酸杨氏模量一、什么是聚乳酸？聚乳酸（Polylactic acid，PLA）是一种生物降解性高分子材料，由乳酸单体经过聚合反应制备而成。
乳酸是一种天然有机酸，可由玉米淀粉、蔗糖等植物糖类或乳清、奶粉等动物源性物质发酵制得。
二、聚乳酸的特性1.生物降解性：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。
2.可加工性：聚乳酸可以通过注塑、吹塑、挤出等工艺进行加工成型。
3.透明度高：聚乳酸具有很好的透明度和光泽度，可以用于制作透明包装材料。
4.耐热性差：聚乳酸的热稳定性较差，在高温下易发生降解。
三、什么是杨氏模量？杨氏模量（Young's modulus）又称弹性模量，是指材料在弹性变形范围内单位应力下的应变值。
它是描述材料弹性性能的一个重要参数，用于衡量材料抵抗形变的能力。
四、聚乳酸的杨氏模量聚乳酸的杨氏模量与温度、加工方式、结晶度等因素密切相关。
一般来说，聚乳酸的杨氏模量在室温下约为2-4 GPa，随着温度升高而降低。
加工方式也会对聚乳酸的杨氏模量产生影响，注塑制品的杨氏模量较高，吹塑制品的杨氏模量较低。
此外，聚乳酸具有一定的结晶性，其结晶度越高，杨氏模量也越高。
因此，在制备聚乳酸制品时可以通过控制加工参数和添加剂等手段来调节其结晶度和性能。
五、聚乳酸在不同领域中的应用1.医疗领域：由于聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性，在医疗领域中被广泛应用于缝合线、修复器械、植入物等方面。
2.包装领域：聚乳酸的透明度和生物降解性使其成为一种理想的包装材料，可以用于制作食品包装、药品包装等。
3.纺织领域：聚乳酸可以与其他纤维混合使用，制成具有特殊功能的纺织品，如抗菌、防臭、防紫外线等。
4.环保领域：聚乳酸是一种可生物降解的材料，在环保领域中有着广泛应用。
例如，可以用于制作生物降解性垃圾袋、一次性餐具等。
六、聚乳酸的发展前景随着人们对环境保护意识的提高和对可持续发展的追求，生物降解材料逐渐受到人们的关注。
聚乳酸
聚乳酸的合成方法
• 目前合成聚乳酸（PLA）的方法主要分为直接缩聚法和间 接法（即丙交酯开环聚合、扩链反应等）。 •
直接缩聚
乳酸的直接缩聚由于存在着乳酸、水、聚酯及丙交酯的 平衡，不易得到高分子量的聚合物．但是乳酸的来源充足， 价格便宜，所以直接法合成聚乳酸比较经济合算． • 直接缩聚法包括： • 溶液缩聚法、熔融固相缩聚、 熔融缩聚法 、 微波辐射熔 融缩聚法、反应挤出聚合
• 开环聚合
目前研究合成聚乳酸的最多方法是丙交酯的开环聚合， 其开环聚合的机理有阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合3 种。分别为：阳离子开环聚合、阴离子开环聚合、 配位插入 开环聚合。 • 阳离子开环聚合： 阳离子开环聚合反应是引发剂与单体相互作用生成鎓子 或鎓氧离子，经单分子开环反应生成酰基正离子，然后单体 再对这种增长中心进攻。这类引发剂种类很多质子酸（HCl， RSO3H等）、路易斯酸（AlCl3，SnCl4等）、烷基化试剂 （CF3SO3CH3等）还有ZnO，SnO，PbO，SnO2，MgO，TiCl4 等．以引发剂SnCl4 为例，其反应机理：
• 。这类引发剂种类很多质子酸（HCl，RSO3H等）、路易斯 酸（AlCl3，SnCl4等）、烷基化试剂（CF3SO3CH3等）还有 ZnO，SnO，PbO，SnO2，MgO，TiCl4 等．以引发剂SnCl4 为例，其反应机理：
• 配位插入开环聚合: 配位插入开环聚合反应一般认为是单 体上的氧原子与催化剂金属的空轨道配位络合，单体再在 金属-碳或金属-烷氧链上进行插入和增长．催化剂主要为 过渡金属有机化合物和氧化物．这类反应的催化剂种类很 多如烷基金属和烷基金属化合物．如AL（Oi2Pr）3，Sn （Oct）2、烷基稀土配位化合物、BuSnOMe、卟啉铝 等．其中Sn（Oct）2已成为最常用、最有效的催化剂，其 催化剂机理为:
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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。
6.聚乳酸抑菌是因为聚乳酸薄膜在使用过程中表面可形成弱酸性环境，具有抑菌作
用。
五、聚乳酸弱点：
1.耐热温度太低，纯的聚乳酸软化点只有55℃, 这样低耐温的制品很容易发生变形或粘连,
这就严重限制了产品的应用。
2.聚乳酸中有大量的酯键,亲水性差,降低了它与其它物质的生物相容性。
3.降解周期难以控制。
4.聚合所得产物的相对分子量分布过宽,聚乳酸本身为线型聚合物,这都使聚乳酸材料的
强度往往不能满足要求,抗冲击性差。
5.性能脆，缺乏柔性和弹性,极易弯曲变形。
6.乳酸价格以及聚合工艺决定了PLA 的成本较高。
六、近年来,为了提高材料力学性能、改善降解性能、降低成本等科研人员做了大量PLA 改
性研究。
PLA 改性方法有化学改性和物理改性,化学改性主要通过改变PLA 大分子或表面结构来改善其脆性、疏水性及降解速度等;物理改性主要是通过物理方法降低其成本、增加材料的塑性等。
七、包装方面的应用
1.PLA 属热塑性塑料,可以用熔融挤出,注射,吹塑,发泡及真空成型等加工成各种结构形状,因此PLA 可制成托盘、瓶及薄膜等可生物降解包装材料。
在欧洲和北美PLA 包装材料已经用于超市产品包装,而且 PLA 包装容器因符合德国欧洲食品级要求而用于食品包装如:瓶装水、瓶装果汁、酸奶酪等的包装。
2.PLA 经美国食品与药品管理局批准可以直接接触食品,并且有与PET 和定向拉伸PS 相类
似的物理机械性能 ,具有良好的光泽性和透明度,可以制作双向拉伸薄膜、热塑性容器和吹塑瓶等。
3.PLA 具有良好的透气性、透氧性及透二氧化碳性,可以作保鲜包装材料,PLA 包装盒因既
可以延长水果保存期又可降低包装废弃物而用于小浆果的包装。
PLA 具有隔离气味的特性,也是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。
PLA 具有生物可降解塑料的基本特性,在使用过后可以被安全处置,不会产生任何有害物质,此外PLA 还具有与传统薄膜相同的印
刷性能,因此PLA 在包装材料领域具有广阔的应用前景。
八、结语：PLA 是一种新型可循环再生材料,符合现代环保要求,在农业、医疗、日常包装领域具有广阔的应用前景。
对PLA 进行改性已成为国内外广大科研工作者研究的热点并取得了一定的成果,但要进一步广泛应用PLA 材料,今后需在以下几方面下工夫: (1) 提高PLA 的
热稳定性; (2) 提高材料的力学性能;(3) 开发降解速率可控的产品; (4) 降低材料的脆性;
(5) 降低成本等。