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分子量对聚乳酸用途的影响
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| 聚乳酸的分子量达到多少才可有用途。具体来说：做骨钉时需要多大的分子量？做农用薄膜需要多大？做塑料袋需要多大？等等 |
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ligang418
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http://www.bokee.net/newcirclemo ... amp;circleId=103178 http://www.100510.cn/khdt/khdt/200606/9168.html 聚乳酸最早由美国著名高分子化学家Carothers发现。聚乳酸也称为聚丙交酯，聚乳酸纤维以地球上不断再生的玉米等为原料（国内也称玉米纤维），原料来源充分而且可以再生。[1] PLA的合成通常由三种方法，一种是乳酸直接缩合法，这种方法生产工艺简单，是降低PLA成本的重要途径，但缩聚反应进行到一定程度时体系会出现平衡态，因此很难得到高分子量的PLA。第二种是先由乳酸合成丙交酯，再在催化剂作用下的开环聚合法，目前制备高分子量的PLA一般采用这种方法，但这种方法在聚合时对催化剂的纯度、单体的纯度要求极高，即使是极微量的杂质也会使PLA的分子量低于10万，而且聚合条件如温度、压力、催化剂的种类和用量、反应时间等等也会极大影响PLA的分子量，所以高分子量PLA的合成是一个技术难点。还有一种是固相聚合法，这种方法是将直接聚合法得到的低分子量树脂在减压真空、温度在Tg—Tm之间的条件下进行聚合反应得到，以提高其聚合度，增加分子量，从而提高材料强度和加工性能。我国的邓先模、熊成东、冯新德、沈之荃等学者在PLA及其共聚物合成的催化体系方面进行了大量的研究工作，并且在温和的反应条件下，合成得到了超高分子量的PLA（MW>100万）。[2] 聚乳酸在常温下性能稳定，但在温度高于550C的弱碱性或富氧条件下在微生物的作用下会自动降解。使用后它能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，而且不像传统的石油基塑料会增加二氧化碳的释放，聚乳酸在分解过程中产生的二氧化碳，可再次被使用成为植物进行光合作用所需的碳原子。[3] 聚乳酸的熔点较高（175摄氏度），其物理性质介于PET和PA-6之间，结晶度大、透明度极好，有良好的抗溶剂性、防潮、耐油脂、透气性，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外线性，另外具有优良的生物相容性，无毒、可生物降解，降解产物不会在重要器官聚集，因此用途十分广泛。聚乳酸具有优于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等热塑性塑料的优点，被产业界认定为最有发展前途的新型包装材料之一。而且其强度、机械性能、降解速率等可通过分子量控制，共聚体的组成及配比可以方便的调节。聚乳酸的热稳定性好，适用于吹塑、吸塑、挤出纺丝，注塑和发泡等多种加工方法。可加工成薄膜、包装袋、包装盒、一次性快餐盒、饮料用瓶以及医用材料使其在服装、包装、玩具和医疗卫生等领域拥有广泛的应用前景。[2] 聚乳酸作为可完全生物降解性塑料，越来越受到人们重视。美国的Cargill公司已将PLA制成纤维用于农用药膜等许多领域，还以PLA为原料制备包装材料。在德国，1998年用它生产出来的乳酸盒子已实现商品化。这种物质还有促进植物生长的作用，因此可望用它制作植物移植或植物栽培用容器等。日本岛津公司在1994年建成了生产聚乳酸的装置，并且在各个领域开辟用途。通过压轧，它可以被制成透明的、机械性能良好的纤维、薄膜、容器、镜片等。[2] 但是，聚乳酸在实际应用过程中还存在一些困难。如聚乳酸及其共聚体系制品的强度需进一步提高，生产成本需进一步下降，需解决植入后期反应和并发症问题等等。而且PLA很低的断裂伸长率（纯的PLA断裂伸长率仅为6%[4]）和较高的模量阻碍了其在很多方面的应用。PLA经常和淀粉共混以增强其可降解性能并降低成本，但是这种共混产物脆性太大。[5，6，7] |
5楼2009-05-05 08:57:50
