Plástico degradable---ácido poliláctico (PLA)

Plástico degradable---ácido poliláctico (PLA)

Ácido polilactico(en adelante, PLA) es conocido como el material biodegradable más prometedor comercialmente y también se conoce como el"rey de los materiales degradables". Según estadísticas de la Asociación Europea de Bioplásticos, a nivel mundialPLALa capacidad de producción representará aproximadamente el 40,2% de la capacidad total de producción mundial de plástico biodegradable en 2022. Se espera que esta proporción aumente al 67,1% para 2027, y se espera que la capacidad de producción global correspondiente aumente de 459.000 toneladas a 2,384 millones de toneladas. Es una fuerza principal bien merecida.

Ácido poliláctico, también conocido como polilactida oPLA, es unpolímero de poliéster polimerizadocon ácido láctico como principal materia prima. Es un nuevo tipo de material biodegradable.

PLAes unpoliéster alifático termoplástico, porque hay un átomo de carbono quiral y dos isómeros ópticos en la molécula de ácido láctico. Por lo tanto, el PLA se puede dividir en ácido poli-L-láctico (PLLA), ácido poli-D-láctico (PDLA) y ácido láctico poliracémico (PDLLA). Entre ellos, el PLLA es un polímero parcialmente cristalino de textura dura; mientras que PDLLA es unpolímero transparente amorfoporque los dos isómeros de la cadena molecular no pueden disponerse en una estructura cristalina ordenada.

PLAN debesbuena estabilidad térmicay la temperatura de procesamiento es de 170~230℃.

1) Tiene buena resistencia a los disolventes y se puede procesar de diversas formas, como extrusión, hilatura, estiramiento biaxial, inyección, moldeo por soplado, etc.

2) Además de ser biodegradables, los productos elaborados con PLA tienen buenas propiedades mecánicas, biocompatibilidad, brillo, transparencia, tacto y resistencia al calor.

3) Cuando se incinera el PLA, su poder calorífico de combustión es el mismo que el del papel incinerado, que es la mitad del de los plásticos tradicionales incinerados (como el polietileno), y el PLA incinerado nunca liberará gases tóxicos como compuestos de nitrógeno y sulfuros. El cuerpo humano también contiene ácido láctico en forma monomérica, lo que indica la seguridad de este producto descomponible.

Método de preparación de PLA

1. Método de policondensación directa (método de un solo paso)

La condensación directa de monómeros de ácido láctico también se denomina polimerización en un solo paso. En presencia de un agente deshidratante, los grupos hidroxilo y carboxilo de la molécula de ácido láctico se calientan y deshidratan y se condensan directamente para formar oligómeros. Agregue un catalizador y continúe aumentando la temperatura, y el ácido poliláctico con un peso molecular relativo bajo se polimerizará en un ácido poliláctico con un peso molecular relativo más alto.

2. Método de dos pasos

El ácido láctico se convierte en una lactida dímera cíclica, que luego se abre el anillo y se condensa en ácido poliláctico. Esta tecnología es relativamente madura. El proceso principal es que las materias primas son fermentadas por microorganismos para obtener ácido láctico y luego se someten a refinación, deshidratación y oligomerización, pirólisis a alta temperatura y finalmente polimerización en ácido poliláctico.

3. Preparación de ácido poliláctico de alto peso molecular mediante extrusión reactiva.

Utilizando una combinación de un reactor de agitación discontinua y una extrusora de doble tornillo para realizar experimentos de polimerización en estado fundido continuo, se puede obtener ácido poliláctico con un peso molecular de 150.000 a partir del ácido láctico mediante policondensación en estado fundido continuo. Se utiliza una extrusora de doble tornillo para policondensar adicionalmente el prepolímero de ácido láctico de baja masa molar en la extrusora para preparar ácido poliláctico de mayor masa molar.

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