一步縮聚法制備高分子聚乳酸

 
項目簡介：
聚乳酸是一種可生物降解的熱塑性聚酯，易被自然界中的多種微生物或動植物體內(nèi)酶分解、代謝，最終形成無害的天然小分子CO2和H2O，并可當(dāng)作有機(jī)肥施入農(nóng)田成為植物養(yǎng)料。PLA具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能和加工性能，能通過一般的熱塑性塑料的熔體加工技術(shù)進(jìn)行加工，如擠出和注射模塑，還可通過熔融紡絲制成纖維等。PLA還具有良好的抗皺性、卷曲性和耐油性，在低溫下熱密封好。PLA的物理機(jī)械性能與通用塑料聚苯乙烯相似，具有高模量高強(qiáng)度。聚乳酸類聚合物的應(yīng)用極大的緩解了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，然而，聚乳酸性能也存在不少缺陷，如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不穩(wěn)定，親水性差，韌性較差等，主要是通過共混、共聚、分子修飾等方法，改變聚乳酸的結(jié)晶性和親水性，增加功能基團(tuán)，以滿足環(huán)保應(yīng)用的要求。
與石油化工塑料相比，原料來源于植物的聚乳酸塑料可說是再生資源或可持續(xù)使用的材料。不論是焚燒還是在自然界中分解，都不會對環(huán)境增加負(fù)擔(dān)。如果用聚乳酸塑料代替石油化工塑料，不僅減少了石油或天然氣的消耗，緩解了石化燃料面臨枯竭的現(xiàn)狀，而且用吸收二氧化碳的植物作為聚乳酸原料，可使大氣中的二氧化碳得到更好的循環(huán)，有效解決日益嚴(yán)重的全球變暖問題
生產(chǎn)技術(shù)：
以L-乳酸為原料，采用復(fù)合催化劑，采用熔融縮聚過程中階梯控壓法合成高分子量聚乳酸（粘均分子量15X104）；根據(jù)產(chǎn)品要求進(jìn)行擴(kuò)鏈，進(jìn)一步提高聚乳酸的分子量，得到擴(kuò)鏈聚乳酸；擴(kuò)鏈聚乳酸可以和各種分子量不同的聚乙二醇共混，得到改性聚乳酸。改善了聚乳酸的脆性，可通過聚乙二醇的加入量調(diào)整聚乳酸的降解周期。
本作品使用質(zhì)子酸和錫系化合物組成的有效催化劑復(fù)合催化劑，通過調(diào)整聚合工藝、以自主設(shè)計的高真空程序升溫反應(yīng)釜為聚合場所，解決了乳酸聚合過程中生成的小分子水的脫除難的關(guān)鍵問題，采用一步縮聚法合成了高分子量聚乳酸，減少了中間步驟，工藝流程短，生產(chǎn)成本大大降低。
不同用量的聚乙二醇的聚乳酸的力學(xué)性能

聚乙二醇改性擴(kuò)鏈聚乳酸	缺口沖擊強(qiáng)度/(MPa)	斷裂伸長率/(%)	拉伸強(qiáng)度/(MPa)	維卡軟化點/(℃)
100：0 100：10 100：15 100：20 100：25	0.26 0.72 3.26 4.18 3.86	5.74 12.61 22.71 37.07 33.92	20.89 15.02 12.38 9.56 5.22	- 21.3 22.1 32.9 31.0

 
應(yīng)用領(lǐng)域：膠黏劑、油墨、一次制品、涂料、改性劑，還可以紡絲成纖維和用作醫(yī)用材料。