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什么是聚乳酸

来源:www.kingcharmgroup.com  |  发布时间:2024年09月13日

聚乳酸(Polylactic Acid,简称PLA)是一种由乳酸聚合而成的可生物降解高分子材料,也被称为聚丙交酯。以下是对聚乳酸的详细解读:

一、基本特性

  • 原料来源:聚乳酸的主要原料来源于可再生的生物质资源,如玉米、木薯等植物中提取的淀粉。这些淀粉经过酶分解得到葡萄糖,再经过乳酸菌发酵后变成乳酸,通过化学合成得到高纯度聚乳酸。
  • 化学结构:聚乳酸是一种聚酯类聚合物,其结构重复单元为‒O‒CH(CH3)CO‒。
  • 物理性质:聚乳酸具有良好的生物相容性、热稳定性、可加工性能和耐溶剂性。其密度在1.20-1.30 kg/L之间,熔点范围为155-185°C,玻璃化转变温度在60-65°C之间。

二、优点与应用

  • 环保性:聚乳酸是公认的环境友好材料,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,不会造成环境污染。这一特性使得聚乳酸在包装、农业、纤维纺织等多个领域具有广泛的应用前景。
  • 生物相容性:聚乳酸在体内酯键水解断裂形成低聚物或乳酸,并降解为二氧化碳和水,通过呼吸和泌尿系统排出体外。中间产物乳酸也是体内正常代谢产物,因此对人体无毒性,这使得聚乳酸在医疗领域有广泛的应用,如生产手术缝合线、组织工程支架等。
  • 加工性能:聚乳酸易于加工成型,可用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸、注射吹塑等。这使得聚乳酸在塑料制品、包装材料、无纺布、工业及民用布等领域有广泛的应用。
  • 其他应用:聚乳酸还可用于生产汽车内饰件、非承重部件等,帮助减轻车辆重量并提高燃油效率;在3D打印领域,聚乳酸是最常用的材料之一,因其易于加工、成本相对较低且打印成品具有良好的机械性能和表面光洁度。

三、挑战与前景

尽管聚乳酸具有诸多优点,但其生产成本较高,且耐水解性和耐热性相对较差,这在一定程度上限制了其广泛应用。然而,随着技术的不断进步和成本的进一步降低,预计聚乳酸的应用范围将会进一步扩大。特别是在环保意识日益增强的今天,聚乳酸作为一种新型的生物降解材料,在多个领域都将发挥其独特的优势。

四、政策支持

我国也将聚乳酸纳入战略发展计划,通过政策扶持、资金补贴等手段推动聚乳酸产业创新和发展。这有助于促进聚乳酸技术的研发和应用推广,进一步拓展其市场前景。