聚乳酸(PLA)生物可降解材料

LOGO聚乳酸生物可降解材料2020/3/23目录生物可降解材料概况1聚乳酸概述2聚乳酸材料的合成3聚乳酸材料的应用46聚乳酸材料的不足及改性52聚乳酸材料的发展前景2020/3/23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。生物可降解高分子材料一般是指降解温度不超过50℃，可在几个月到几年时间内完全降解的材料。31生物可降解材料概况2020/3/231生物可降解材料概况淀粉聚乳酸聚己内酯五大热门可降解材料近年来比较活跃4聚丁二酸丁二醇酯聚羟基脂肪酸酯聚乳酸(PLA)生产过程无污染，可以生物降解，实现在自然界中的循环，有着良好的生物相容性，是理想的绿色高分子材料,在各个行业中的应用前景脱颖而出。2聚乳酸概述合成的聚乳酸材料，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、透光性和加工性。2020/3/2352020/3/232聚乳酸概述031719212426283338Day47Day47聚乳酸(PLA)属于线型热塑性生物可降解脂肪族聚酯。以玉米、小麦、木薯等一些植物中提取的淀粉为最初原料,经过酶分解得到葡萄糖,再经过乳酸菌发酵后变成乳酸,然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸。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。62020/3/232聚乳酸概述聚乳酸生物材料的制备及降解过程72020/3/233聚乳酸材料的合成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。82020/3/233聚乳酸材料的合成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：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。92020/3/234聚乳酸材料的应用10聚乳酸人造皮肤聚乳酸导管支架2020/3/2311聚乳酸包装袋4聚乳酸材料的应用2020/3/235聚乳酸材料的不足及改性12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。2020/3/236聚乳酸材料的发展前景13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。随着PLA纤维聚合工艺的逐渐成熟，它被认为是最具发展前景的“绿色环保”纤维之一。由于聚乳酸复合材料的生物降解性好和利于回收,不对环境产生压力,可广泛的用于生产一次性餐饮用具和食品包装材料。为了应对石油危机和地球温室效应，日本许多公司对PLA在电子电器领域的应用进行了深入研究，并取得了卓越的成效。2020/3/236聚乳酸材料的发展前景14简而言之：发展前景广阔国内追求环保绿色可再生PLA国外低能耗可持续LOGO