





聚乳酸(PLA)也称为聚丙交酯,属于聚酯家族。是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分且可以再生。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(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)所提取的淀粉原料经由发酵过程制成乳酸,再通过高分子合成转换成聚乳酸。
这种环保材料搭配上结晶干燥机能够进行节能环保。
目前这种材料易得可再生,适合大规模集约化生产;透气性能、透明度光泽和硬度、拉伸和弯曲模量均可与传统的塑料树脂相媲美;其单体原料L-乳酸是***内源性活性物质,因此聚乳酸制品对******、不排斥,并可被***吸收,能制成YI用***骨架材料和YI药载体而安全地用于***内,并获得美国FDA认证;后这种材料是完全可降解性,埋入土壤中6~12个月即可降解成二氧化碳和水。
而结晶干燥机能使物料受热均匀,热交换充分,热,干燥强度高,能量消耗低,比普通干燥机节能30%左右。物料流向单一、无返混现象,干燥均匀,质量稳定,不需要混合。而且振动源采用的是振动电机驱动,运转平衡、维修方便、噪音低、寿命长。由于施加振动,可使流化气速降低,因而可显著降低空气需求量,进而降低粉尘层夹带,配套热源,风机,旋风分离器等也可相应缩小规格,成套设备降低,节能效果明显,且无粉尘污染问题。
所以这PLA与结晶干燥机结合能够进行节能环保。
生物降解材料PHA的介绍
目前在生物基材料中,发展快的是生物基塑料。这种***发展潜力的材料可望在许多应用领域替代传统聚合物。
性能:接近通用塑料
综合性能不及传统石油基塑料是人们对生物基塑料的普遍印象,也是除价格因素外推广生物基塑料的拦路虎。但随着技术的进步,PHA产品性能目前已经接近通用塑料,获得了欧洲一些厂商的认可,生产商等对第四代PHA产品表现出了浓厚的兴趣。
PHA是聚羟基脂肪酸酯类材料的总称,目前产业化品种已有四代。代产品的典型代表为均聚物PHB。该材料脆性大,很难大规模应用。为了改善加工性能,人们又研发了第二代产品PHBV、第三代产品PHBHHx以及第四代产品P34HB。
原料:上百种可供选择
清华大学、长江学者陈国强接受本报记者采访时表示,PHA以可再生生物质为原料,由微生物直接合成,可生物降解,它已经与PLA(聚乳酸)并列为完全生物降解材料的热门研究课题。
他说,与大家熟知的PLA等生物基材料相比,PHA的显著优点是能通过结构调节使终产品适用于不同的应用领域,而支撑这种优点的就是其单体的多样性。
国内外研究证明,生物合成PHA新材料的潜力几乎是的。据陈国强介绍,在2000年时人们就已发现了超过150种的PHA单体。单体结构变化以及共聚物中不同单体比例的不同,给PHA结构变化带来了可能。结构的多元化,又带来了性能的多样化。
PHA可以坚硬如硬塑料,也可以柔软如弹性体,可以制成吹膜级、压片级、吹瓶级、发泡级以及弹性体级的产品。通过调整单体配比,PHA产品性能可以横跨纤维、塑料、橡胶、热熔胶等不同范畴,加上PHA兼具良好的生物相容性,其应用领域已不局限在单一的塑料制品,还可以在缓释剂、生化滤膜、缓释长效载体以及骨钉、***缝合线、***填充材料方面大显身手。
脂肪族聚酯的合成方法有生物发酵法和化学合成法。生物发酵法的合成成本较高,对于PBS而言很少见报道,化学合成法可对产品进行分子设计,合成成本较低,主要有直接酯化法,酯交换法和扩链法。
直接酯化法:
丁二酸和直接缩聚得到PBS,其合成方法是等物质的量的酸和醇并加入一定量的催化剂在加热的条件下反应生成聚酯。现在的研究报道中多采用直接酯化法合成PBS。直接酯化缩聚法主要有3种:熔融缩聚法,溶液缩聚法和熔融溶液相结合法。
酯交换法:
二元酸二甲酯与等物质的量的二元醇,在催化剂存在下,高温、高真空脱进行酯交换反应得到聚酯。
扩链法:
在前2种合成反应过程中需不断排除小分子物质,以获得所需相对分子质量的聚酯。但在缩聚反应过程中,特别是在反应后期,温度往往超过200℃时,不可避免地出现脱羧、热降解、热氧化等副反应,从而影响相对分子质量的提高。为了进一步提高相对分子质量,往往选择扩链反应,利用扩链剂的活性基团与聚酯的端羟基反应提高聚酯相对分子质量。
