聚乳酸

03)0 引言聚乳酸(polylactic acid,PLA)是一種近年來(lái)熱度不斷上升的新材料,它低碳環(huán)保、可降解、原料來(lái)源廣,可以緩解人們對(duì)石化資源的依賴,還能解決 “白色污染”的蔓延。因此,聚乳酸成為了近年來(lái)全球開(kāi)發(fā)研究最活躍、發(fā)展速度最快的生物可降解材料之一。在我國(guó),聚乳酸的研發(fā)也被列入“中國(guó)制造2025”、《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》、“十四五《國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃18個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)》”等多個(gè)重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目。2017年8月,

本發(fā)明屬于聚乳酸材料及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的超韌耐熱聚乳酸/ 橡膠合金及其制備方法。本發(fā)明提供一種超韌耐熱聚乳酸/ 橡膠合金的制備方法，制備方法為：將左旋聚乳酸、右旋聚乳酸和橡膠粒子通過(guò)熔融共混法制得聚乳酸/ 橡膠合金；其中，左旋聚乳酸和右旋聚乳酸中至少一種為多臂星型聚乳酸，橡膠粒子為具有核殼結(jié)構(gòu)的橡膠粒子。本發(fā)明指出，當(dāng)所選左旋聚乳酸與右旋聚乳酸的一種選擇多臂星型聚乳酸，其與橡膠粒子通過(guò)熔融共混能夠大大提高聚乳酸的缺口沖擊強(qiáng)度；即可

315201)聚乳酸是一種生物可降解聚合物，其原料來(lái)源于可再生植物資源，廢棄后可在土壤內(nèi)微生物和水的作用下完全分解為二氧化碳和水，從而實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)[1]。聚乳酸具有出色的可紡性，其纖維制品具有吸濕性、阻燃性、抗紫外線穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)[2]。與此同時(shí)，聚乳酸纖維作為一種新型環(huán)保纖維，具有良好的生物降解性和生物相容性，是一種可持續(xù)的生態(tài)纖維，被廣泛應(yīng)用于紡織服裝、生物醫(yī)療、食品包裝等領(lǐng)域。目前，聚乳酸纖維制備技術(shù)主要包括熔融紡絲[5]、溶液紡絲[6]和靜電紡絲[

性[3-7]。聚乳酸主鏈中含有大量的酯基，在儲(chǔ)層條件下，酯基可以發(fā)生水解[8]。隨著降解過(guò)程的進(jìn)行，端羧基增多，進(jìn)而加速降解，直到降解完全[9-13]。在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中，不僅有很強(qiáng)的封堵強(qiáng)度，在施工完成之后又可溶于地層水中，對(duì)地層不造成傷害[14]。本文系統(tǒng)考察不同條件下聚乳酸的降解規(guī)律及降解動(dòng)力學(xué)，為轉(zhuǎn)向酸化、轉(zhuǎn)向壓裂的設(shè)計(jì)、選擇及應(yīng)用提供材料支持和理論指導(dǎo)。1 實(shí)驗(yàn)部分1.1 試劑與儀器鹽酸、氫氟酸、乙醇胺、乙二胺、N，N-二甲基乙醇胺、氯化鈉、無(wú)水氯

730207）聚乳酸（PLA）屬于線形熱塑性脂肪族聚酯，其原材料乳酸是一種以玉米、甜菜、甘蔗或者木薯等植物資源為原料，提取這些植物中的淀粉，經(jīng)過(guò)糖化、微生物發(fā)酵得到乳酸，在經(jīng)過(guò)提取和純化，得到高純度的乳酸，這種乳酸經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)可以制得生物基可降解的高分子材料。這種綠色高分子材料的光學(xué)、物理和力學(xué)性能都較好。產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，研究比較多、產(chǎn)量比較大、商業(yè)化程度很高的降解材料。1 PLA的合成、制備與結(jié)構(gòu)1.1 合成聚乳酸的原料乳酸可以通過(guò)淀粉或者糖類發(fā)酵來(lái)制備，

214122)聚乳酸是一種綠色可降解材料。將聚乳酸制備成納米球，可以緩解石油基塑料造成的塑料微粒子污染[1]。目前聚乳酸納米球的制備方法主要是溶劑揮發(fā)法，需要使用大量有機(jī)溶劑，不安全,且不環(huán)保[2-3]。用熔融電噴霧法制備聚乳酸納米球,需損耗大量的能源[4]。本文采用一種基于分子阻隔，由丙交酯聚合，并原位自組裝成聚乳酸納米球的方法，不使用有機(jī)溶劑，使丙交酯開(kāi)環(huán)聚合，聚合松香作為連續(xù)相，將聚合得到的聚乳酸分子分散阻隔，原位自組裝形成聚乳酸納米球。1 實(shí)驗(yàn)部分

物降解的聚合物聚乳酸（poly(lactic acid)，PLA）逐漸進(jìn)入大眾視野并被大量研究和報(bào)導(dǎo)。聚乳酸是以微生物發(fā)酵產(chǎn)物L(fēng)-乳酸為單體、用化學(xué)合成方法聚合而成的一種熱塑性脂肪族樹(shù)脂[4-5]。聚乳酸具備較高的拉伸強(qiáng)度，但因其韌性差，限制了聚乳酸的廣泛應(yīng)用。為解決聚乳酸韌性差的缺點(diǎn)，研究人員將彈性體、己二酸丁二醇酯和對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的共聚物（poly (butyleneadipate-co-terephthalate)，PBAT）、聚丁二酸丁二醇酯（

研究尤為重要。聚乳酸是降解塑料中用量最大的一種，全球聚乳酸的總產(chǎn)能為34.3萬(wàn)噸，由于聚乳酸來(lái)源廣泛，可完全降解，無(wú)毒無(wú)害，且具有高強(qiáng)度、高模量和良好的透明性，目前在一次性用品、生物醫(yī)學(xué)[1-2]等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是，聚乳酸本身具有結(jié)晶速率慢、結(jié)晶度低、耐熱性能差等缺點(diǎn)，限制了其應(yīng)用。改善其耐熱性[3]的方法主要有兩種，即添加成核劑及退火處理[4-7]或添加成核劑及進(jìn)行模內(nèi)結(jié)晶[8-9]?；凼悄壳白鳛?span id="j5i0abt0b" class="hl">聚乳酸成核劑使用最廣泛的一種無(wú)機(jī)成核劑[10-

點(diǎn)*黃粉蟲(chóng)消化聚乳酸塑料在24 d內(nèi)能維持其正常生命活動(dòng)但需要麥麩支持長(zhǎng)期生長(zhǎng)；*紅外光譜、熱裂解分析及物料恒算結(jié)果確證了黃粉蟲(chóng)能夠生物降解聚乳酸，其攝入的聚乳酸在12～24 h內(nèi)通過(guò)腸道后去除率在81.5%以上；*聚乳酸+麥麩混合飼料（聚乳酸占比20%）喂養(yǎng)的黃粉蟲(chóng)生物質(zhì)增量最大；*攝入聚乳酸后，黃粉蟲(chóng)腸道菌群多樣性下降，群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。2 背景聚乳酸是目前產(chǎn)量最大的可生物降解塑料，但在自然條件下降解相對(duì)緩慢，其回收利用是亟需解決的問(wèn)題。黃粉蟲(chóng)是生產(chǎn)昆

美國(guó)聚乳酸(PLA)生產(chǎn)商N(yùn)atureWorks公司研發(fā)出一種可用于嬰兒尿布、成人失禁和女性衛(wèi)生用品的新型非織造布。該產(chǎn)品將有助于生產(chǎn)更薄、更舒適的衛(wèi)生用品，不僅能降低皮疹發(fā)生概率，還能更好地促進(jìn)皮膚健康。將常規(guī)的表面處理技術(shù)與聚乳酸基非織造布相結(jié)合，可使超吸水性聚合物(SAP)或紙漿用量減少超過(guò)30%，并生產(chǎn)出更輕薄、舒適，低成本且高效益的尿布表層材料。與聚丙烯非織造布相比，聚乳酸非織造布促進(jìn)皮膚健康的關(guān)鍵性創(chuàng)新技術(shù)在于其優(yōu)異的液體管理能力。因聚乳酸的多

26)0 前言聚乳酸是一種以可再生資源為原料，經(jīng)過(guò)萃取、化學(xué)聚合等過(guò)程得到的一種高分子聚合物，它具有生物降解性和生物相容性，在堆肥條件下經(jīng)過(guò)3～6個(gè)月可以完全被分解成二氧化碳和水。聚乳酸的使用和推廣可以減少石油資源的消耗，并且起到節(jié)能減排的作用，對(duì)于環(huán)境的保護(hù)有著重要的意義。聚乳酸具有高強(qiáng)度、高模量，以及良好的透明性和透氣性[1-2]，但是它在加工過(guò)程中結(jié)晶速率太慢，導(dǎo)致加工周期延長(zhǎng)，耐熱性[3]很差，大大限制了聚乳酸產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域[4-5]。目前，改善聚

環(huán)保型材料中，聚乳酸高分子環(huán)保材料逐步受到人們的青睞。聚乳酸纖維具有可再生、成本低、來(lái)源廣、環(huán)保等特點(diǎn)，又稱聚丙交酯和玉米纖維。它是先用玉米、小麥、土豆等淀粉原料制成的乳酸，再通過(guò)聚合紡絲而得到的纖維。這種纖維具有優(yōu)良的生物降解性、生物相容性和吸收性，其織物具有很好的懸垂性、吸濕透氣性、耐曬性以及光澤性、回彈性、成型加工性等優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)外對(duì)聚乳酸纖維的研究和開(kāi)發(fā)較成熟，如美國(guó)的杜邦公司，日本的東麗、鐘紡公司等。國(guó)內(nèi)對(duì)聚乳酸的研究還處于起步階段，因此對(duì)聚乳

29)0 前言聚乳酸是一種由可再生的天然資源經(jīng)發(fā)酵、聚合而成的生物降解材料[1]。聚乳酸微納孔泡沫由于其質(zhì)輕，力學(xué)性能高、隔熱、隔音性能好[2-3]，并且具有環(huán)境友好性及生物相容性，近年來(lái)受到了研究者的廣泛關(guān)注，并且有望替代傳統(tǒng)石油基聚合物在食品包裝、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域中的應(yīng)用[4]。制備具有納微孔的聚乳酸泡沫，在降低泡孔直徑的同時(shí)保證較大的泡孔密度，是目前研究的難點(diǎn)。這需要在發(fā)泡過(guò)程中的氣泡成核階段，能在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生足夠量級(jí)的氣泡成核點(diǎn)，并且在氣泡增長(zhǎng)階

450001)聚乳酸高分子材料具有很好的生物降解性、生物相容性和機(jī)械性能。但聚乳酸還有易降解、抗沖擊性差和性脆等使用性能的缺點(diǎn)，聚乳酸的相對(duì)分子質(zhì)量在低于熔融溫度和熱分解溫度下加工會(huì)大幅度下降。聚乳酸分子鏈的構(gòu)型和分子鏈的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、降解機(jī)制、材料的性能、力學(xué)性能以及降解速率等有非常大的影響。[1]左旋聚乳酸(PLLA)的結(jié)晶形態(tài)對(duì)力學(xué)性能和生物降解速度都有影響。[2]PLLA結(jié)晶度高,不僅會(huì)改善其力學(xué)性能和延緩降解速率，[3]還能提高耐熱性

聚乳酸纖維具有較好的力學(xué)性能和吸濕透氣性能，也具有一定的抗紫外性和抗菌性，還具有一般化學(xué)纖維無(wú)法比擬的可生物降解性和生物相容性，使得其成為21世紀(jì)織物與非織造布中重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)品之一。在我國(guó)，許多高等院校、研發(fā)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)單位已經(jīng)開(kāi)始不斷研發(fā)和改進(jìn)聚乳酸纖維產(chǎn)品，但是我國(guó)聚乳酸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還是有很多掣肘待解。產(chǎn)業(yè)成本高聚乳酸產(chǎn)業(yè)取得了一定的發(fā)展，但是始終沒(méi)能大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石油基高分子纖維制品，是限制其規(guī)模化發(fā)展的一個(gè)重要原因。聚乳酸纖維的高

絡(luò)計(jì)劃“生物基聚乳酸關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范”近日通過(guò)驗(yàn)收。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了不同性能聚乳酸制備和規(guī)?；a(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)突破，建成2.5萬(wàn)t總產(chǎn)能聚乳酸生產(chǎn)線，聚乳酸樹(shù)脂旋光純度達(dá)99.5%以上、熔點(diǎn)177 ℃以上，達(dá)到世界領(lǐng)先水平，在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)聚乳酸共聚物相容劑的中試合成。

醋酸纖維素接枝聚乳酸共聚物的合成與表征駱 寧，齊暑華（西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系，陜西 西安 710129）以醋酸纖維素為原料，通過(guò)開(kāi)環(huán)聚合合成了醋酸纖維素接枝聚乳酸共聚物，利用FTIR、NMR和DSC法對(duì)共聚物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析；采用溶液鍍膜法制備了醋酸纖維素接枝聚乳酸立構(gòu)復(fù)合物薄膜，利用FT-IR、DSC對(duì)立構(gòu)復(fù)合物薄膜進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，L-聚乳酸與D-聚乳酸共混形成的立構(gòu)復(fù)合物相比聚乳酸均聚物具有更高的熔融溫度，且也能提高聚乳酸的熱力學(xué)性能。醋酸

710065）聚乳酸材料的合成、改性及應(yīng)用李欣，鄭化安，付東升（陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院 新材料技術(shù)研究所 710065）介紹了生物材料聚乳酸的性能、使用現(xiàn)狀以及相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)等。聚乳酸、合成、改性、應(yīng)用塑料是高分子材料中年生產(chǎn)量、使用量最大的一個(gè)品種，目前全球塑料的年產(chǎn)量已超過(guò)1.4億噸。各種塑料制品在給我們生活提供方便的同時(shí)，產(chǎn)生的廢棄物也逐漸增多，給人類賴以生存的自然環(huán)境帶來(lái)了不可忽視的負(fù)面影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，用后廢棄的塑料大約占生產(chǎn)量的50～60%，需要2

1)1 引 言聚乳酸(PLA)是一種生物可完全降解的脂肪族聚酯類高分子材料，具有良好的熱塑性，優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性，在體內(nèi)完全代謝無(wú)蓄積，最終的降解產(chǎn)物是二氧化碳和水，對(duì)人體無(wú)毒、無(wú)刺激。已經(jīng)獲得美國(guó)食品藥品管理局(FAD)批準(zhǔn)認(rèn)可，成為一種備受關(guān)注的可生物降解的醫(yī)用高分子材料[1-3]，被廣泛應(yīng)用于食品包裝、生物工程和生物醫(yī)學(xué)材料等諸多領(lǐng)域[4-7]。目前，聚乳酸的合成方法主要有兩種，一種是直接縮聚法，另一種是開(kāi)環(huán)聚合法。直接縮聚方法簡(jiǎn)單，一般

文/仲 科聚乳酸/生物質(zhì)復(fù)材研究獲進(jìn)展文/仲 科聚乳酸相對(duì)于石油基塑料具有優(yōu)異的生物可降解性，能夠在一次性注塑、發(fā)泡和吹膜領(lǐng)域大規(guī)模替代石油基塑料來(lái)解決日益嚴(yán)重的“白色污染”問(wèn)題，目前已在全世界等到大力推廣。針對(duì)聚乳酸應(yīng)用中存在的耐熱性差、價(jià)格高、韌性差等難題，中科院寧波材料所生物基高分子材料團(tuán)隊(duì)深入研究，近期取得了系列進(jìn)展。在前期的工作中，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)合成聚乳酸用生物基結(jié)晶成核劑，解決了聚乳酸耐熱差的關(guān)鍵問(wèn)題，拓展了聚乳酸在傳統(tǒng)塑料等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。但

314001)聚乳酸(PLA)是一種具有優(yōu)良生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料［1］。它以木薯、玉米和小麥等一些植物中提取的淀粉為最初原料，經(jīng)過(guò)酶分解得到葡萄糖，再經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵后變成乳酸，多個(gè)乳酸分子一起經(jīng)脫水縮合形成聚乳酸［2］。作為一種低能耗產(chǎn)品，聚乳酸比以石油產(chǎn)品為原料生產(chǎn)的合成類聚合物低30%～50%的能耗［3］(圖1為聚乳酸生產(chǎn)溫室效應(yīng)氣體排放和單位能耗與傳統(tǒng)聚合物的比較)，其生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染，且產(chǎn)品可以堆肥降解，實(shí)現(xiàn)在自然界中的往復(fù)循環(huán)，

400044)聚乳酸(polylactide，PLA)是一種具有優(yōu)良生物相容性和生物降解性的熱塑性聚酯材料，在食品包裝、外科手術(shù)縫合線、藥物緩釋系統(tǒng)及骨組織工程支架材料方面得到廣泛應(yīng)用［1-2］。金屬化合物是催化丙交酯(LA)開(kāi)環(huán)聚合合成聚乳酸的有效方法，目前最常見(jiàn)的是辛酸亞錫(Sn(Oct)2)作為催化劑，但合成聚乳酸的分散度(Mw/Mn)一般大于1.5或更高，顯示出較差的可控性聚合，其結(jié)果是降低聚乳酸的規(guī)整度和力學(xué)性能，影響其在骨組織工程中的應(yīng)用。采用

摘 要】簡(jiǎn)介了聚乳酸纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)與截面形態(tài)；論述了聚乳酸纖維的性能特點(diǎn)，對(duì)聚乳酸纖維與其他常用原料的物理機(jī)械性能、染色性能、服用性能和生物降解性能等作了測(cè)試對(duì)比和分析；并根據(jù)聚乳酸纖維的這些優(yōu)異性能，對(duì)適合于各種服裝面料、家用裝飾織物及產(chǎn)業(yè)用紡織品的開(kāi)發(fā)前景作了探討?！娟P(guān) 鍵 詞】聚乳酸纖維；性能特點(diǎn)；產(chǎn)品開(kāi)發(fā)【中圖分類號(hào)】 TS102.5【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0268-02聚乳酸纖維是從天然糖類植物玉米中提取并

或甘蔗等制造的聚乳酸塑料?，F(xiàn)在使用植物塑料的實(shí)用化產(chǎn)品已有農(nóng)業(yè)用的地膜和快餐盒等。另外，部分電器產(chǎn)品和服裝等也開(kāi)始使用了植物塑料。植物塑料一直以來(lái)被視為與環(huán)境親和的“生物分解塑料”之一。所謂生物分解塑料，是指在自然界中能夠通過(guò)微生物的作用將其分解為水和二氧化碳的塑料。但是，與以往出自石油或天然氣的塑料相比，植物塑料存在制造成本高，以及60攝氏度以上易變形等缺點(diǎn)，目前還沒(méi)有大范圍地推廣應(yīng)用。但是，科學(xué)家預(yù)言有望在5年內(nèi)植物塑料將全面取代石油化工塑料。技術(shù)有待

或甘蔗等制造的聚乳酸塑料，現(xiàn)在使用植物塑料的實(shí)用化產(chǎn)品已有農(nóng)業(yè)用的地膜和快餐盒等。另外，部分電器產(chǎn)品和服裝等也開(kāi)始使用了植物塑料，植物塑料一直以來(lái)被視為與環(huán)境親和的“生物分解塑料”之一。所謂生物分解塑料是指，在自然界中能夠通過(guò)微生物的作用將其分解為水和二氧化碳的塑料。但是，與以往出自石油或天然氣的塑料相比，植物塑料存在制造成本高，以及60℃以上易變形等缺點(diǎn)，目前還沒(méi)有大范圍地推廣應(yīng)用。但是，科學(xué)家預(yù)言有望在5年內(nèi)植物塑料將全面取代石油化工塑料。技術(shù)有待提高