聚乳酸的研究及應(yīng)用

1、. 陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書聚乳酸的研究及應(yīng)用專 業(yè)： 化學(xué)制藥專業(yè) 班 級： 制藥3101班 姓 名： 吳婭寧 學(xué) 號： 55310109 指導(dǎo)教師： 馬喜鋒 ： 陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院二O一三屆畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書專業(yè)：化學(xué)制藥 班級：制藥3101班 姓名：吳婭寧 學(xué)號：55310109 一、設(shè)計題目：聚乳酸的研究及應(yīng)用二、設(shè)計內(nèi)容： 1、查閱國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)，掌握聚乳酸研究開發(fā)的目的，意義。 2、比較目前市場上所見到的聚乳酸材料優(yōu)缺點。 3、尋找一種簡單的合成聚乳酸的方案，并詳述制備的原料，制備過程及優(yōu)良性能。 4、簡單說明該聚乳酸的應(yīng)用前景。三、上交資料（全部為電子文稿）：1、

2、論文一本2、研究資料四、起止日期： 年 月 日 年 月 日五、指導(dǎo)教師： 馬喜鋒六、審核批準(zhǔn)： 教研室主任： 系主任：年 月 日 年 月 日七、設(shè)計評語：八、設(shè)計成績：年 月 日摘 要聚乳酸(PLA)是一種可降解塑料，具有良好的可堆肥性和生物降解性，不會對環(huán)境造成污染。它具有較高的模量和強(qiáng)度，而碳酸鈣是一種能有效提高塑料制品尺寸的穩(wěn)定度和制品的硬度的無機(jī)鹽礦鹽，且較高含量的碳酸鈣對聚乳酸有明顯的增韌作用。聚乳酸的熔點在178度，玻璃化溫度在59度，透明性與聚對苯二甲酸乙二醇酯相似，具有較好的結(jié)晶性能，具有很高的剛性、很好抗油性和耐潤滑侵蝕性。是一種重要的新興可生物降解的生物醫(yī)用高分子材料，聚乳

3、酸是合成降解性高分子藥物載體材料，具有無毒性、可控制生物降解、原料易得、生物相容性較好等優(yōu)點，它在生物體內(nèi)經(jīng)過酶分解最終形成二氧化碳和水，不會在重要器官內(nèi)聚集因而成為制備微球的合適囊材，是一種備受關(guān)注的新興可生物降解的生物醫(yī)用高分子材料。其在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要包括在縫合線、藥物控釋載體、骨科內(nèi)固定材料、組織工程支架等方面的應(yīng)用。因其優(yōu)異的理化特性成為制備微球的合適囊材。關(guān)鍵詞：聚乳酸；碳酸鈣；增韌作用；易降解材料。目 錄摘 要1目 錄3第一部分 聚乳酸研究開發(fā)的意義41.1 聚乳酸的理化性質(zhì)41.2 聚乳酸的優(yōu)缺點5第二部分 當(dāng)前聚乳酸的主要應(yīng)用72.1 聚乳酸的主要用途72.1.1工農(nóng)業(yè)等

4、生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用72.1.2生活領(lǐng)域的應(yīng)用72.1.3生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用82.2 市場應(yīng)用82.2.1擠出級樹脂82.2.2注塑級樹脂82.2.3其他牌號樹脂92.3行業(yè)應(yīng)用92.3.1汽車領(lǐng)域92.3.2一次性用品領(lǐng)域102.3.3電子領(lǐng)域10第三部分 分聚乳酸的研制過程123.1 可降解塑料的分類123.1.1 降解性高分子材料按降解機(jī)理分類123.1.2 降解性高分子材料按制造工藝分類133.2 聚乳酸(PEA)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)133.3 聚乳酸的降解性153.4 聚乳酸在包裝材料方面的應(yīng)用163.5 聚乳酸的合成工藝163.5.1間接合成二步法163.5.2直接縮聚法173.6 共聚改性法18

5、3.7聚乳酸的合成實驗193.7.1乳酸的提純193.7.2聚乳酸的制備203.8 聚乳酸的熱降解實驗203.9 聚乳酸的水降解實驗20第四部分 聚乳酸的發(fā)展前景214.1 未來23年將有較多工業(yè)化裝置投入建設(shè)214.2 與傳統(tǒng)塑料材料的價格差縮小,競爭力將提高224.3 符合可持續(xù)發(fā)展的潮流,發(fā)展前景廣闊22第五部分 總 結(jié)23參考文獻(xiàn)24第一部分 聚乳酸研究開發(fā)的意義1.1聚乳酸的理化性質(zhì) 單個的乳酸分子中有一個羥基和一個羧基,多個乳酸分子在一起,-OH與別的分子的-COOH脫水縮合,-COOH與別的分子的-OH脫水縮合,就這樣,它們受拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸。 聚乳酸也稱為聚丙交酯，

6、屬于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，原料來源充分而且可以再生。聚乳酸的生產(chǎn)過程無污染，而且產(chǎn)品可以生物降解，實現(xiàn)在自然界中的循環(huán)，因此是理想的綠色高分子材料。聚乳酸的熱穩(wěn)定性好，加工溫度170230，有好的抗溶劑性，可用多種方式進(jìn)行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的產(chǎn)品除能生物降解外，生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好，還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分廣泛，可用作包裝材料、纖維和非織造物等，目前主要用于服裝(內(nèi)衣、外衣)、產(chǎn)業(yè)(建筑、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、造紙)和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域1.1.1 聚乳酸的物理性質(zhì) 是乳酸(-羥基內(nèi)酯)的縮聚物，一

7、般無毒性，人體內(nèi)可降解，有較好的生物相容性通過細(xì)胞毒性試驗、急性全身毒性試驗、溶血試驗及動態(tài)凝血時間試驗，表明聚乳酸對細(xì)胞及實驗動物無毒性、無溶血作用，離體抗凝血性能接近硅化玻璃，可作醫(yī)用材料使用1.1.2 聚乳酸的化學(xué)性質(zhì) 合成化學(xué)式：nHO-CH(CH3)-COOH -> -O-CH(CH3)-CO-n 乳酸是無色的粘稠液體，用發(fā)酵法制造的產(chǎn)品大多伴隨有微弱的發(fā)酵臭味。乳酸為強(qiáng)有機(jī)酸，比重為1.22，L乳酸及D乳酸的熔點為52.8（DL乳酸的熔點為16.8）沸點是125140。乳酸有溫和而清爽的酸味，由于不改變原來的味道而作為各種食品添加劑（酸味料、pH調(diào)整劑、食品保存劑、發(fā)酵助劑、

8、柔軟劑）使用。聚乳酸有兩種合成方法，即丙交酯（乳酸的環(huán)狀二聚體）的開環(huán)聚合和乳酸的直接聚合。 丙交酯開環(huán)聚合生產(chǎn)工序為：先將乳酸脫水環(huán)化制成丙交酯；再將丙交酯開環(huán)聚合制得聚乳酸。其中乳酸的環(huán)化和提純是制備丙交酯的難點和關(guān)鍵，這種方法可制得高分子量的聚乳酸，也較好地滿足成纖聚合物和骨固定材料等的要求。 乳酸直接縮聚是由精制的乳酸直接進(jìn)行聚合，是最早也是最簡單的方法。該法生產(chǎn)工藝簡單，但得到的聚合物分子量低，且分子量分布較寬，其加工性能等尚不能滿足成纖聚合物的需要；而且聚合反應(yīng)在高于180的條件下進(jìn)行，得到的聚合物極易氧化著色，應(yīng)用受到一定的限制。 由于原料原因，聚乳酸有聚d-乳酸（PDLA）、聚

9、L-乳酸（PLLA）和聚dL-乳酸（PDLLA）之分。生產(chǎn)纖維一般采用PLLA。1.2 聚乳酸的優(yōu)缺點1.2.1聚乳酸的優(yōu)點 聚乳酸（PLA）是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料經(jīng)由發(fā)酵過程制成乳酸，再通過化學(xué)合成轉(zhuǎn)換成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，這對保護(hù)環(huán)境非常有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。關(guān)愛地球，你我有責(zé)。世界二氧化碳排放量據(jù)新聞報道在2030年全球溫度將升至60，普通塑料的處理方法依然是焚燒火化，造成大量溫室氣體排入空氣中，而聚乳酸塑料則是掩埋在土壤里降解，產(chǎn)生的二

10、氧化碳直接進(jìn)入土壤有機(jī)質(zhì)或被植物吸收，不會排入空氣中，不會造成溫室效應(yīng)。 機(jī)械性能及物理性能良好。聚乳酸適用于吹塑、熱塑等各種加工方法，加工方便，應(yīng)用十分廣泛。可用于加工從工業(yè)到民用的各種塑料制品、包裝食品、快餐飯盒、無紡布、工業(yè)及民用布。進(jìn)而加工成農(nóng)用織物、保健織物、抹布、衛(wèi)生用品、室外防紫外線織物、帳篷布、地墊面等等，市場前景十分看好。 相容性與可降解性良好。聚乳酸在醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用也非常廣泛，如可生產(chǎn)一次性輸液用具、免拆型手術(shù)縫合線等，低分子聚乳酸作藥物緩釋包裝劑等。 聚乳酸（PLA）除了有生物可降解塑料的基本的特性外，還具備有自己獨特的特性。傳統(tǒng)生物可降解塑料的強(qiáng)度、透明度及對氣候變化的抵

11、抗能力皆不如一般的塑料。 聚乳酸（PLA）和石化合成塑料的基本物性類似，也就是說，它可以廣泛地用來制造各種應(yīng)用產(chǎn)品。聚乳酸也擁有良好的光澤性和透明度，和利用聚苯乙烯所制的薄膜相當(dāng)，是其它生物可降解產(chǎn)品無法提供的。 聚乳酸（PLA）具有最良好的抗拉強(qiáng)度及延展度，聚乳酸也可以各種普通加工方式生產(chǎn)，例如：熔化擠出成型，射出成型，吹膜成型，發(fā)泡成型及真空成型，與目前廣泛所使用的聚合物有類似的成形條件，此外它也具有與傳統(tǒng)薄膜相同的印刷性能。如此，聚乳酸就可以應(yīng)各不同業(yè)界的需求，制成各式各樣的應(yīng)用產(chǎn)品。 聚乳酸（PLA）薄膜具有良好的透氣性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔離氣味的特性。病毒及霉菌易依附在

12、生物可降解塑料的表面，故有安全及衛(wèi)生的疑慮，然而，聚乳酸是唯一具有優(yōu)良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。 當(dāng)焚化聚乳酸（PLA）時，其燃燒熱值與焚化紙類相同，是焚化傳統(tǒng)塑料（如聚乙烯）的一半，而且焚化聚乳酸絕對不會釋放出氮化物、硫化物等有毒氣體。人體也含有以單體形態(tài)存在的乳酸，這就表示了這種分解性產(chǎn)品具有的安全性。1.2.2 聚乳酸的缺點 (1） 耐熱性差        (2） 結(jié)晶速度慢        (3) 耐久性差   &

13、#160;    (4) 抗沖性差        (5) 柔性差1.2.3聚乳酸的其他性質(zhì) (1)共聚改性，其目的是提高聚乳酸的柔性和彈性。 (2)共混改性，其目的是改善聚乳酸材料的機(jī)械性能和加工性能。(3)增塑改性，其目的是增加聚乳酸材料的某一方面性能。(4)復(fù)合改性，是對聚乳酸材料的力學(xué)性能方面研究,將采用的是共混改性方法，以望能在聚乳酸的力學(xué)性能方面有所改善。第二部分 當(dāng)前聚乳酸的主要應(yīng)用 截至2006年，世界高分子材料產(chǎn)量已超過12億t ，其中塑料使用后產(chǎn)生的不可自然分解的大量廢棄物也隨

14、之逐漸增加，不僅大煞風(fēng)景，而且引起嚴(yán)重的環(huán)境污染，妨礙動植物生長，危及人類健康。生物降解塑料作為一種可補充替代石油資源、減少溫室二氧化碳?xì)怏w排放、減輕環(huán)境污染、確保經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的新型材料而備受世界關(guān)注，并成為全球研發(fā)的熱點。中國國家發(fā)展改革委員會從2006年開始，建立生物質(zhì)專項基金支持生物基材料的發(fā)展；從2008年6月1日起開始實行“限塑令”，并在2008年8月召開的奧運會期間成功應(yīng)用了生物降解材料，包括垃圾袋、一次性餐盒等。另外，海關(guān)總署也頒布了相關(guān)生物降解塑料的海關(guān)編號，這些政策都促進(jìn)了生物降解塑料的快速發(fā)展。生物降解塑料 是指在自然環(huán)境下通過土壤、污水、海水中的細(xì)菌、霉菌、藻類等微生物

15、的生命活動能很快降解成對環(huán)境無污染物質(zhì)的高分子材料。其降解機(jī)理是：微生物中的酶將高分子量的聚合物分解成低分子量的分子碎片，然后這些低分子碎片再被細(xì)菌等微生物分解、消化、吸收，最終生成二氧化碳和水等物質(zhì)。按其降解特性可分為完全生物降解塑料和生物破壞性塑料(也稱之為不完全生物降解塑料) J。其中前者主要是由可食用的物質(zhì)，如纖維素、蛋白質(zhì)、糖類等作為原材料經(jīng)過特殊工藝制成。而后者則主要是由天然高分子原料與通用合成樹脂通過共混或共聚方法制成。按其來源則可分為天然高分子材料、微生物合成材料、化學(xué)合成材料、摻混型材料等。2.1 聚乳酸的主要用途2.1.1工農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用 聚乳酸材料具有韌性好的特點,

16、適合加工成高附加值的薄膜,用于取代易碎的農(nóng)用地膜,還可加工成建筑用的薄膜和繩索、紙張塑膜等;漁業(yè)用漁網(wǎng)、海帶養(yǎng)殖網(wǎng)、魚線等,造紙業(yè)用的包裝材料等;聚乳酸還可用作土壤、沙漠綠化保水材料,農(nóng)藥化肥緩釋材料等；2.1.2生活領(lǐng)域的應(yīng)用 聚乳酸對人體無害,最適合加工成一次性飯盒以及其它各種食品、飲料等的外包裝材料。也可用于休閑用品,如釣魚、野外旅行用具等。還可用于生產(chǎn)仿棉纖維及仿羊毛、仿絲綢纖維,也可與其它天然纖維混紡,這種聚乳酸纖維織物抗皺性強(qiáng),透氣性好,穿著舒適,非其它化纖織物可比,可廣泛用于內(nèi)衣、外衣、運動服裝等；2.1.3生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用 聚乳酸作為醫(yī)用生物可吸收高分子材料是目前生物降解高分

17、子材料最活躍的研究領(lǐng)域,聚乳酸在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用表現(xiàn)在以下幾個方面: (1)醫(yī)用縫合線。聚乳酸制成的縫合線具有一定的力學(xué)強(qiáng)度,既能滿足縫孔強(qiáng)度要求,又能隨傷口愈合而被機(jī)體緩慢分解吸收,無須拆線,特別適合人體深部組織的傷口縫合。 (2)藥物控釋載體。聚乳酸作為藥物控釋制劑的可蝕性基材載體,可以有效地拓寬給藥途徑,通過減少給藥次數(shù)和給藥量,最大限度地減少藥物對人體器官和組織特別是肝和腎的毒副作用。 (3)骨科內(nèi)固定材料。聚乳酸用作骨科內(nèi)固定材料, 可避免二次手術(shù)對患者產(chǎn)生身體上的痛苦和經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān),由它制成的骨釘、骨板目前在臨床上已經(jīng)得到了有效的應(yīng)用。 (4)組織工程支架。聚乳酸作為組織工程支架材

18、料, 在早期通過在材料上培養(yǎng)組織細(xì)胞, 并逐漸生長成組織和器官,與此同時,聚乳酸緩慢降解并最終消失,目前包括軟骨、皮膚、 神經(jīng)、血管、腱等的研究已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)展。2.2 市場應(yīng)用PLA有很多的應(yīng)用，可以在擠出、注塑、拉膜、紡絲等多領(lǐng)域應(yīng)用，具體如下： 2.2.1擠出級樹脂擠出級樹脂是PLA的主要的市場應(yīng)用，主要用于大型超市里新鮮蔬果包裝，該類包裝已成為歐洲市場鏈中的重要一員；其次用于一些宣揚安全、節(jié)能、環(huán)保的電子產(chǎn)品包裝上。在這些用途中PLA高透明度、高光澤度、高鋼性等優(yōu)點體現(xiàn)得淋漓盡致，目前已經(jīng)是PLA應(yīng)用的主導(dǎo)方向。另外，擠出級樹脂在園藝上的應(yīng)用也開始獲得重視，目前在斜坡綠化、沙塵暴治

19、理等領(lǐng)域已有所應(yīng)用。 然而，PLA的擠出加工卻并非易事，僅適合在一些先進(jìn)的PET擠出成型機(jī)上進(jìn)行加工，且擠出片材的厚度一般只在0.2-1.0mm范圍。加工過程對水 份含量及加工溫度尤其敏感，擠出加工時，一般要求其水份含量要小于50PPM，這對設(shè)備的干燥系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)又提出了新的要求。加工過程中，如果沒有適宜的結(jié)晶設(shè)備，邊料的回收也是一大難題，這也正是市場上有大量PLA邊角料在流通的原因。 2.2.2注塑級樹脂 在PLA的注塑的市場應(yīng)用中，較為廣泛的是改性后的樹脂。盡管純PLA有著高透明度、高光澤度等優(yōu)點，但是其硬而脆、加工難度大且不耐熱等缺點影響了它在注塑方面的應(yīng)用。當(dāng)然，化學(xué)、塑料工業(yè)界都一

20、直致力解決這些問題。例如，利用BPM-500這種添加劑可以提高PLA的沖擊強(qiáng)度；加入少量一種名為Biomax Strong的乙烯基共聚物可以改進(jìn) PLA的韌性；與另一種生物降解樹脂PHA共混可以改善PLA的一些性能；另外，日本的科學(xué)家們則開發(fā)出了一種添加紙漿的耐熱PLA樹脂。通過以上一些方式改性后的聚乳酸制品犧牲了透明性，但是卻改進(jìn)了聚乳酸在耐熱性、柔韌性、抗沖性等方面的缺陷，提高了其加工難易程度，因此應(yīng)用范圍也得到了拓展。在海正的注塑級樹脂銷售中大約有70%為改性聚乳酸。 而整體上，相對高昂的成本是阻礙PLA在注塑市場上廣泛應(yīng)用的最大原因。雖然純樹脂通過填充改性可以降低一些成本，但是在保證其

21、性能的前提下，這一措施的作用也有限，如果需要在全生物降解這一前提之下改善PLA性能上的缺陷，比如耐熱性能，成本則更高。 2.2.3其他牌號樹脂雙向拉伸膜是目前為止應(yīng)用最成功的PLA膜，經(jīng)過雙向拉伸并熱定型的PLA膜耐熱溫度可提高到90，正好彌補了PLA不耐高溫這一缺陷。通過對雙向拉伸取向及定型工藝的調(diào)整，還可以控制BOPLA膜的熱封溫度在70160。這一優(yōu)勢是普通BOPET所不具備的。另外，BOPLA膜透光率達(dá)到94%，霧度極低，表面光澤度也非常好，該類膜可用于鮮花包裝、信封透明窗口膜、糖果包裝等等。 PLA無紡布中已經(jīng)有應(yīng)用的是紡粘無紡布，因為中國限塑令的實施，這一無紡布在用于購物袋的制作上

22、較為熱門。而吹膜、淋膜這兩個領(lǐng)域則因為PLA本身的一些特性缺陷，應(yīng)用情況還在進(jìn)一步探索中，一些成功的應(yīng)用案例是將PLA改性后使用。 2.3行業(yè)應(yīng)用2.3.1汽車領(lǐng)域日本東麗公司結(jié)合PLA樹脂改性技術(shù)、纖維制造技術(shù)和染色加工技術(shù)，開發(fā)了以高性能PLA纖維為主要成份的車用腳墊和備用輪胎箱蓋。備用輪胎箱蓋已經(jīng)在豐田汽車公司2003年推出的全面改進(jìn)小型車“Raum”上使用。在繼腳墊和備用輪胎箱蓋開發(fā)以后，東麗公司有開發(fā)了適用于車門、輪圈、車座、天棚材料的其他汽車部件的PLA產(chǎn)品。 2.3.2一次性用品領(lǐng)域聚乳酸對人體絕對無害的特性使得聚乳酸在一次性餐具、食品包裝材料等一次性用品領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢。其能

23、夠完全生物降解也符合世界各國，特別是歐盟、美國及日本對于環(huán)保的高要求。但，采用聚乳酸原料所加工的一次性餐具存在著不耐溫、耐油等缺陷。這樣就造成其的功能作用大打折扣，以及在運輸途中餐具變形、材質(zhì)變脆，造成大量次品。不過，經(jīng)過技術(shù)發(fā)展，目前市場有經(jīng)過PLA改性后的材料，可以有效克服原粒的缺點，有的甚至耐熱溫度高達(dá)120度以上，可以用作微波爐用具材料。 2.3.3電子領(lǐng)域為了節(jié)省石油資源同時減少地球溫室效應(yīng)，進(jìn)一步拓展由可再生的生物資源制造而來的聚乳酸的應(yīng)用領(lǐng)域，日本許多公司對PLA在電子電器領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究并取得了卓越的成效。 日本NEC公司筆記本電腦部件材料 日本NEC公司開發(fā)了以高性能

24、的PLA/KENAF復(fù)合材料，它是經(jīng)過改性后的PLA，其改善PLA的耐沖性、耐熱性、剛性和阻燃性。應(yīng)用于2004年9月出售的“LaVie T”型手提電腦部件，2005年進(jìn)一步推廣應(yīng)用于“LaVie TW，VersaPro”型電腦部件。 日本富士通公司的筆記本電腦機(jī)殼材料 2002年日本富士同公司在上市的“FMV-BIBLO NB”系列筆記本電腦的紅外線接收部分采用了質(zhì)量0.2的純聚乳酸配件。在2005年富士通春季款筆記本電腦“FMV-BIBLO NB80K”的機(jī)殼中，全部采用由日本富士通公司、日本富士通研究所和日本東麗公司3家公司共同開發(fā)的PLA/PC合金，機(jī)殼重約600G，PLA含量在50%

25、左右。與采用石油類樹脂相比，僅機(jī)殼一項就能節(jié)約1L左右的使用用量。整個產(chǎn)品的生命周期中二氧化碳的排放量方面，對回收的樹脂進(jìn)行熱循環(huán)處理時，可比現(xiàn)有樹脂減少約15%。富士通最新款式筆記本電腦其外殼整體的93%幾乎都采用了PLA樹脂。 手機(jī)部件及機(jī)殼材料 NTT DoCoMo和索尼愛立信移動通訊公司于2005年4月試制了在機(jī)殼中采用PLA的手機(jī)。該樣機(jī)子啊140G的自量中有22GPLA樹脂。2005年5月，NTT DoCoMo在市場售的“premini-S”手機(jī)中的1個按鈕采用PLA樹脂。2006年富士通、富士通研究所和東麗聯(lián)合開發(fā)成功了耐沖擊性相當(dāng)于PLA1.5倍的PLA/PC合金，并用于手機(jī)外

26、殼等部件。 日本索尼公司DVD影碟機(jī)殼材料 日本SONY公司2002年上市的“MVP-NS999ES”型DVD影碟機(jī)前面板采用了PLA材料，該公司與三菱樹脂進(jìn)一步研制出了無機(jī)物阻燃PLA材料，其中PLA含量為60%左右。該材料在2004年秋上市的“DVP-NS955V”型及“DVP-NS975V”型DVD影碟機(jī)前面板采用。通過改性后的PLA的強(qiáng)度與ABS樹脂相當(dāng)。同時通過改變調(diào)配添加物和加工條件，可以使用一般的射出成型機(jī)，成型效率與普通塑料一樣。 光盤盤片 2003年9月三洋Mavic Mcdia和三井化學(xué)公司聯(lián)合開發(fā)采用PLA為底板材料制造的面向音樂CD、VCD和CD-ROM盤片“MildD

27、isc”。其稱1個玉米棒難生產(chǎn)10張CD盤片。該公司開發(fā)出了高速而精密地轉(zhuǎn)印CD模型技術(shù)，通過嚴(yán)格模具溫度調(diào)節(jié)和對離子劑的改進(jìn)，生產(chǎn)了固化速度慢的聚乳酸CD盤片。通過使用生物降解樹脂能夠解決現(xiàn)有CD盤片廢棄時對環(huán)境造成的污染。PLA在燃燒時所消耗的能量比PC燃燒時所消耗的能量要少，從而減少二氧化碳的排量。若采用填埋方式，PLA在2-5年就能快速地生物降解，而PC則半永久地殘留在土壤中。 富士通公司的LSI包裝帶 2005年2月，富士通和富士通研究所聯(lián)合開發(fā)了以PLA為原材料、面向手機(jī)的LS包裝帶。該產(chǎn)品的生命周期評測表明，在周期中全體CO2的排放量減少11%，制造過程中能量消耗少18%。經(jīng)過提

28、高PLA強(qiáng)度和抗靜電及尺寸穩(wěn)定性改良后，其撕裂強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度時PC制備材料的兩倍以上，拉伸強(qiáng)度大約是1.5倍，耐折強(qiáng)度接近2倍，抗沖擊強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度也達(dá)到了制品所需要性能的要求。第三部分 分聚乳酸的研制過程 可降解塑料是塑料家族中帶降解功能的一類新材料，它在用Ij或使用過程中，與同類普通塑料具有相當(dāng)或相近的應(yīng)用性能和衛(wèi)生性能，而在完成其使用功能后，能在自然環(huán)境條件下較快地降解成為易于被環(huán)境消納的碎片或碎末，并隨時嘲的推移進(jìn)一步降解成為C02和azo，最終回歸自然。我國在這方面的研究丌發(fā)也較早，始于20世紀(jì)70年代，但在90年代之前基本上沒有取得大的進(jìn)展。為此，國家將降解高分子材料的丌發(fā)列入了國

29、家“八五”及“九五”重點科技攻關(guān)計劃，在一些方面已取得了一定的進(jìn)展。3.1 可降解塑料的分類 降解塑料品種繁多，目前也無統(tǒng)一的分類方法，一般說來，根據(jù)降解機(jī)理和制造工藝進(jìn)行分類D。3.1.1 降解性高分子材料按降解機(jī)理分類a光降解型 聚合物在光照下受到光氧作用吸收光能(主要是紫外光)，發(fā)生斷鏈反應(yīng)而降解成為對環(huán)境安全的低相對分子質(zhì)量化合物。這類對光敏感的聚合物，稱為光降解高分子材料。如乙烯-一氧化碳共聚物，乙烯基酮、乙烯基單體共聚物等。b. 光一生物降解型 這是一類結(jié)合光和生物的降解作用，達(dá)到較完全降解目的的高分子材料，是當(dāng)前世界降解高分子材料的主要開發(fā)方向，可分為淀粉型和非淀粉型兩種。目前，

30、采用天然高分子淀粉作為生物降解助劑的技術(shù)較為普遍。如在PP、PS中加入光敏劑和改性淀粉制成光-生物降解塑料。c生物降解型 生物降解高分子材料是指在自然環(huán)境中通過微生物的生命活動能很快降解的高子材料，如聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚羥基丁酸酯(PHB)和聚乳酸(PLA)等。生物降解高分子材料按降解特性又可分為部分降解型和完全降解型，具有完全降解特性的完全生物降解高分子材料和具有光生物雙重降解特性的高分子材料，是目前主要研究和產(chǎn)業(yè)開發(fā)的方向.3.1.2 降解性高分子材料按制造工藝分類a化學(xué)合成型 化學(xué)合成型生物降解高分子材料，大多是在分子結(jié)構(gòu)中引入酯基結(jié)構(gòu)的脂肪族聚酯而成。在自然界中，其酯基易被微生

31、物或酶分解。較成熟的有聚乳酸(PLA)、聚已內(nèi)酯(PCL)等。其物理力學(xué)性能可采用共聚法改性。乙烯與其他單體共聚制成的生物降解高分子材料，具有良好的生物降解性和優(yōu)良的力學(xué)性能，是一種有潛力的降解性高分子材料。b天然高分子型 天然高分子型生物降解材料是利用淀粉、纖維素、木質(zhì)素等可再生的天然資源制備而成。國內(nèi)外對這類材料的應(yīng)用研究較多。同本以纖維素衍生物和脫乙?；嗵菑?fù)合，采用流延法制得薄膜，強(qiáng)度與聚乙烯相近，2個月即可完全降解；我國對以淀粉為原料，添加極少量增塑劑等助劑制成的熱塑性塑料進(jìn)行了研究，其降解性能非常好，通過控制配方，可達(dá)到3個月，半年及1年的不同降解速度。C .摻混型 摻混型生物降解

32、材科是將兩種或兩種以上的高分子物共混復(fù)合而成。其中至少有一種組分是生物可降解的。選用的生物降解組分以淀粉居多。淀粉摻混型生物降解高分子材料可分為3種類型：淀粉填充型、淀粉基質(zhì)型、生物降解高分子共混型。有研究認(rèn)為，淀粉填充型塵物降解材料的降解速度是隨淀粉含量的增加而加快(淀粉含量為20-40)。但這類生物降解材料的降解部分主要是淀粉，大部分聚烯烴無法降解，只是崩裂成粉末殘留在自然環(huán)境中，仍會污染環(huán)境。d微生物合成型 微生物合成型生物降解材料是微生物通過生命活動合成的。微生物產(chǎn)生聚酯屬微生物發(fā)酵型大分子，它是利用微生物產(chǎn)生的酶將自然界中易于生物分解的聚酯類物解聚水解，再分解吸收合成高分子化合物，這

33、些化合物含有微生物和微生物多糖等。3.2 聚乳酸(PEA)性質(zhì)和結(jié)構(gòu) 聚乳酸(PLA)分子結(jié)構(gòu)式如圖2-1所示： 屬于熱垣性脂肪族聚酯樹脂。PLA是由乳酸在適當(dāng)條件下脫水縮合而成，常溫為白色粉狀固體，玻璃化溫度為5060，熔點為170180，密度約1259cm3。PLA具有良好的，匕物降解性、兼容性及町吸收性。PLA的結(jié)構(gòu)就是乳脧譯體的重復(fù)結(jié)構(gòu)。而乳酸分子中有一個不對稱的碳原子，具有旋光性7。左旋性的稱為L乳酸，右旋性的稱為D乳酸，若將這兩者等量混合，就得到外消旋乳酸(DL乳酸)。L乳酸和D乳酸的結(jié)構(gòu)如圖 乳酸的獲取主要有兩種途徑，即化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法。國外發(fā)酵法占70，化學(xué)合成法占30

34、；國內(nèi)目前則全部采用發(fā)酵法“1化學(xué)合成法生產(chǎn)乳酸有幾種不同的合成路線，其中占主要地位的是乳腈法，即通過乳腈水解合成乳酸。原料可以是丙烯腈合成中的副產(chǎn)品乳腈，也可通過以下工藝生產(chǎn)：在乙醛中加入氫氰酸，于常壓下液相反應(yīng)產(chǎn)生乳腈?；厥沾秩殡妫M(jìn)行蒸餾提純后，加入濃鹽酸或濃硫酸水解生成乳酸，反應(yīng)副產(chǎn)品為氨基酸。粗乳酸可采用酯化法進(jìn)一步純化。乳酸的其它一些可行的化學(xué)合成法包括丙烯腈法、乙醛高溫高壓合成法、丙酸氯化法、糖的堿性催化水解法、丙烯硝酸氧化法等。微生物發(fā)酵法制備乳酸是以淀粉、葡萄糖等糖類或牛乳為原料，經(jīng)微生物俘L酸菌或霉菌)發(fā)酵而制得。按微生物發(fā)酵糖類經(jīng)由的過程和生成產(chǎn)物的不同，可將乳酸發(fā)酵分為

35、同型乳酸發(fā)酵、異型乳酸發(fā)酵和混合酸發(fā)酵。同型乳酸發(fā)酵使用無機(jī)磷酸鹽。乳酸是唯一產(chǎn)物，理論轉(zhuǎn)化率為100，但由于發(fā)酵過程中微生物有其他生理活動存在，實際轉(zhuǎn)化率不可能達(dá)到100，一般轉(zhuǎn)化率在80以上的，即認(rèn)為是同型乳酸發(fā)酵；而異型乳酸發(fā)酵除生成乳酸的同時還得到許多其它產(chǎn)物，如乙酸、乙醇、甲酸和二氧化碳等，其中各產(chǎn)物的比例取決于微生物中的氧化還原作用；混合酸發(fā)酵是同型乳酸發(fā)酵菌在某些特殊的情況下如葡萄糖濃度、PH值、溫度等發(fā)生變化采用的一種乳酸發(fā)酵機(jī)制，它是經(jīng)由與同型乳酸發(fā)酵相同的途徑，但代謝途徑發(fā)生了改變，從而除生成乳酸外，還生成了甲酸等副產(chǎn)物”。由于乳酸具有旋光活性，因此PLA也存在聚D乳酸(P

36、DLA)，聚L乳酸(PLLA)和聚D，L乳酸(PDLLA)等幾種旋光異構(gòu)體。PLLA是與PET性能相近的熱塑性結(jié)晶高分子，性脆，抗沖擊性差。無定形的PDLLA力學(xué)強(qiáng)度明顯低于PLLA。用增強(qiáng)工藝制備的直徑為32mm的PLLA和PDLLA棒材的最大初始彎曲強(qiáng)度分別是270MPa和140MPa，前者幾乎是后者的2倍”。PLA的基本性質(zhì)如表21所示。3.3 聚乳酸的降解性 聚乳酸材料具有完全可降解性，在自然界中微，主物的作用下能徹底分解成水和二氧化碳，因而對環(huán)境沒有危害，克服了化工塑料的最大弊病。另外，聚乳酸來源于可再生資源(例如玉米)，所以能減少不可再生的石化產(chǎn)品的消耗，進(jìn)而緩解人類資源危機(jī)。聚乳

37、酸的降解，從物理角度考慮，有非均相和均相降解兩種機(jī)制，即降解反應(yīng)是僅發(fā)生在聚合物表面，還是在整個聚合物內(nèi)發(fā)生；從化學(xué)角度看，存在三種機(jī)制疏水性聚合物通過主鏈上不穩(wěn)定鍵的水解變成低分子量、水溶性分子：不溶于水的聚合物通過側(cè)鏈基團(tuán)的水解、離子化或質(zhì)子化，變成水溶性聚合物；不溶于水的聚合物被水解掉不穩(wěn)定的交聯(lián)鏈變成可溶于水的線型聚合物。對于聚乳酸的生物降解過程，研究表明是間接的。第一步的水解首先發(fā)生在聚合物的非晶區(qū)及晶區(qū)表面，這既使聚合物分子量下降，活潑的鏈端基增多，也使聚合物的規(guī)整結(jié)構(gòu)受到破壞，如結(jié)晶度、取向度等下降，使水和微生物易于滲入內(nèi)部開始進(jìn)一步的生物降解，因此聚合物的水解性能對其生物降解性

38、能有極大的影響。由于聚乳酸的基本原科乳酸是人體固有的生理物質(zhì)之一，對入體無毒無害。且聚乳酸有良好的機(jī)械性能及物理性能，適用于吹塑、熟塑等各種加工方法，加工方便。可用于加工從工業(yè)到民用的各種塑料制品、食品包裝、快餐飯盒和工業(yè)及民用布。聚乳酸有良好的防潮、防油脂和密閉性，在常溫下性能穩(wěn)定，但在溫度高于55或富氧及微生物的作用下會自動分解，使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，這對保護(hù)環(huán)境非常有利。 因此，作為一種重要原料，聚乳酸可像聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等熱翅性翅料那樣加工成各種下游產(chǎn)品，包括薄膜、包裝袋、包裝盒、食品容器、一次性快餐盒、飲料用瓶、低分J二聚乳酸作

39、藥物緩釋包裝制等等包裝材料。3.4 聚乳酸在包裝材料方面的應(yīng)用 在化工界，美國卡基爾·道聚合物公司擁有世界上最大的以玉米為原料的聚乳酸品牌，與它合作的日本三井化學(xué)公司從2002年4月開始推出“RACER”牌聚乳酸。岐阜縣中津川市一家人工生芽菜經(jīng)銷公司已從當(dāng)月開始用“RACER”聚乳酸作為新產(chǎn)品包裝材料。松下電池工業(yè)公司從2002年6月份開始與三菱樹脂公司合作，把最暢銷的一種堿性干電池的包裝材料全部換為聚乳酸。由于其昂貴的合成成本，國內(nèi)對聚乳酸的研究多側(cè)重于作為手術(shù)移植材料，可再吸收縫合線材料和連續(xù)緩釋的基質(zhì)等方面1131。在包裝、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域很難得到推廣。3.5 聚乳酸的合成工藝3.5

40、.1間接合成二步法 間接合成法是最早實現(xiàn)工業(yè)化的方法，該法以乳酸或乳酸酯為原料，經(jīng)二聚合成丙交酯，丙交酯開環(huán)聚合兩步制得PLA”5”1，反應(yīng)式如下： 反應(yīng)所用的催化劑有多種。大致可分為質(zhì)子酸型，主要代表有羧酸、對甲苯磺FeS03H，CF30Me等：鹵化物理，主要代表有AICh，ZnCl2，BBo，F(xiàn)eCl3，ZnBr2等：陰離子型，主要代表有醇鈉，醇鉀，丁基鋰等；有機(jī)鋁化合物型，主要代表有會屬鋁與不同配位體形成的配位化合物，如Al(OiPr)3，Et2Al(OiP0等：錫豁類，代表有氯化亞 錫，氧化錫，四氯化錫，辛酸亞錫等；此外尚有稀土類催化劑。二步法工藝成熟，易于控制，可以獲得相對分子量上百

41、萬的PLA。美國、閂本等國家均有規(guī)?；I(yè)裝霄運轉(zhuǎn)。代表了當(dāng)前PLA的工業(yè)化生產(chǎn)水平。3.5.2直接縮聚法 該方法是通過乳酸分子問脫水、酯化、逐步縮合聚合成聚乳酸“”。反應(yīng)式如下： 此反應(yīng)中存在著游離乳酸、水、聚合物以及副產(chǎn)物丙交酯|BJ的復(fù)雜平衡。由反應(yīng)式可知，要想獲得高分子量的聚乳酸，就必須盡量脫出反應(yīng)生成的小分子水，使反應(yīng)向聚合物生成物方向移動22o此外，在反應(yīng)后期，聚合物可能會降解成丙交酯，從而限制PLA相對分子量的提高。因此，水分的脫出及抑制聚合物的降解是直接法的關(guān)鍵。 近幾年來聚乳酸直接縮聚合成方法的研究有了較多的報道，主要可以分為溶液聚合和熔融聚合:a 溶液聚合 溶液聚合就是在反

42、應(yīng)中采用一種不參與聚合反應(yīng)、能夠溶解聚合物的高沸點的有機(jī)溶劑與單體乳酸、水進(jìn)行共沸回流除水，從而獲得較高相對分了質(zhì)量的聚乳酸。Aiioka等采用二苯醚做溶劑，錫粉催化，連續(xù)共沸除水40h直接合成出相對分了質(zhì)靛達(dá)30萬以卜PLA，實現(xiàn)PLA的商品化生產(chǎn)。Otera等,利用DeanStark裝胃，氰荼為溶劑，l，3一二：取代叫J魑、IF錫e環(huán)催化反戍24h，得到PLA的Mw為78000。內(nèi)的陳連喜等協(xié)1以二苯醚為溶劑，將25用量的5A分子篩直接加入反應(yīng)體系中，合成出Mw為3585的PLA，產(chǎn)率達(dá)946。趙崇峰等,用苯甲醚做脫水劑，辛酸亞錫為催化劑，合成出相對分子質(zhì)量為24000的PLA。該方法雖然

43、能合成出較高分子質(zhì)量的聚乳酸，但后處理相對復(fù)雜，反應(yīng)時間較長，成本仍較高，且最終產(chǎn)物中殘留的溶劑難以除盡。b熔融聚合 以乳酸為原料，直接加熱進(jìn)行縮聚反應(yīng)，反應(yīng)過程中反應(yīng)體系始終處于熔融狀態(tài)，生成的低沸物，水等依靠真空排除仞1。聚合物分子量的大小取決于反應(yīng)時問、反應(yīng)溫度和系統(tǒng)的絕對壓力。反應(yīng)時間越長，反應(yīng)溫度越高，絕壓越小，則分子量越高。但反應(yīng)溫度過高，會導(dǎo)致聚合物降解，甚至炭化。一般情況下，熔融聚合反應(yīng)的速度較慢，分子量較低?？墒褂么呋瘎┘铀俜磻?yīng)降低反應(yīng)溫度。因此研究的重點集中在催化劑的選擇和反應(yīng)條件的控制上。該方法反應(yīng)后期體系粘度大，反應(yīng)水分難以脫除產(chǎn)品相對分子質(zhì)量增加緩慢且不易控制。但成本

44、較低。3.6 共聚改性法PLA是很容易降解的高分子材料。本體侵蝕后，強(qiáng)度降低很快。隨著PLA應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，單純的PLA己不能滿足新的實用要求。例如，PLA作為藥物緩釋載體，不同的藥物和不同的應(yīng)用對象，要求載體材料具有不同的降解速度。聚合物降解研究表明，其降解速度除環(huán)境因素之外，主要與聚合物本身的化學(xué)、物理結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此，為了擴(kuò)大應(yīng)用范圍。通過乳酸與其他單體的共聚改性，就成了非常重要的研究課題。PLA的共聚改性就是通過調(diào)節(jié)乳酸與其他共聚單體的比例來改變聚合物的化學(xué)物理結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)降解速度的可控性。常用的聚合單體有聚乙二醇、聚乙交酯及己內(nèi)j駱(VCl)等。程蓉等腳就PLA的改性技術(shù)及改性后的應(yīng)

45、用進(jìn)展作了詳細(xì)論述。指出PLA可以通過共聚、交聯(lián)及表而處理等化學(xué)手段改變其分子結(jié)構(gòu)和表而性質(zhì)。也可通過共混、增塑及纖維復(fù)合等物理手段賦于PLA新的性能。以適應(yīng)不同領(lǐng)域的需要。顧書英等就聚乳酸及其共聚物、共混物的流變特性展開討論與實驗。PLA改性技術(shù)的發(fā)展豐富了PLA的產(chǎn)品種類拓寬了PLA的應(yīng)用范圍。必將迸一步促進(jìn)PLA的快速發(fā)展。共聚改性法事實上是上面兩種合成方法的擴(kuò)充，目的在于進(jìn)一步提高聚乳酸的分子量和力學(xué)性能，但也會造成合成成本的提高。 因乳酸的直接縮聚屬于線性縮合聚合，在反應(yīng)的初期，乳酸單體幾乎全部轉(zhuǎn)化為低聚物，然后再由低聚物向商聚物轉(zhuǎn)變¨”。在反應(yīng)中任何兩個分子之日J(rèn)都可以發(fā)

46、生縮聚(如圖2-5所示)： 從而使聚乳酸的分_囂增夫，但也uf能Lb r反戍達(dá)劍了熱力學(xué)的衡，使反應(yīng)終：住反西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文中間某一階段，這時需打破這一平衡，才能使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。在縮聚的過程中，會產(chǎn)生小分子的水，這些小分子的水必須在反應(yīng)的過程中被及時的移除，才能使反應(yīng)向著生成聚乳酸的方向不斷進(jìn)行。對于水的有效移除，我們可以通過在高溫高真空的條件下，通過攪拌反應(yīng)液不斷移除反應(yīng)生成的水，水的排除也可以有效地抵制反應(yīng)體系中的分解反應(yīng)“”。但在反應(yīng)的后期，隨著乳酸的不斷縮聚，反應(yīng)體系變得非常粘稠，使水的排除變得困難，反應(yīng)體系很容易達(dá)到熱力學(xué)平衡而終止。因此，有效的排除反應(yīng)后期的水，對于反應(yīng)來說

47、是至關(guān)重要的，也才能有效地提高聚乳酸分子量。3.7聚乳酸的合成實驗3.7.1乳酸的提純直接由市場購得的分析純?nèi)樗嶂?，含有糖類物質(zhì)，乳酸低聚體和水等雜質(zhì)，需要對乳酸進(jìn)行提純處理。提純方法：首先，在四口燒瓶中加入1809乳酸，在加熱套上加熱減蒸餾，溫度保持在60左右，保持2h，脫出游離水。然后收集乳酸餾分，冷卻。在上一步進(jìn)行的同時，稱取一定量的分子篩，裝入燒杯中放入真空干燥箱內(nèi)，加熱活化，待第一步完成后，將分子篩加入冷卻后的乳酸，進(jìn)一步的脫水，為防止光照和與空氣接觸，使乳酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，裝入遮光瓶密封儲存。經(jīng)蒸餾后的乳酸呈淺黃色，裝入遮光瓶中待進(jìn)一步處理。3.7.2聚乳酸的制備 在500ml燒瓶中

48、加入1809乳酸，減壓蕉餾上水，溫度不超過60，時日J(rèn) 2h到3h，爪強(qiáng)保持作640mmHg!右。舀：舊LI燒瓶葉l加入捉純過的乳酸平¨適h的儺化剎，州時向燒瓶中通入氮氣排空。攪拌器攪拌，逐步加熱，待酯化反應(yīng)至一定程度后，加入活化后的分子篩進(jìn)一步去水并抽真空處理，升溫減壓，控制溫度逐漸升高，保持在170。C左右，壓強(qiáng)最后控制在lOOPa左右，反應(yīng)時間大約為lOh，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫。取出聚乳酸成品。3.8 聚乳酸的熱降解實驗取干凈的小燒杯，準(zhǔn)確稱重記為w,將不同分子量的聚乳酸成品取樣并放入燒杯中稱重記為wl，然后將其放入恒溫裝置中，定時取出稱重，并記錄重量為w2，并按(31)式計算

49、失重百分率： 3.9 聚乳酸的水降解實驗稱取一定量的聚乳酸，放置于有9生理鹽水的燒杯內(nèi)，設(shè)定恒溫恒濕箱的溫度為25，濕度為60，模擬自然環(huán)境下聚乳酸的降解環(huán)境，每隔5天取樣一次，并按(32)式計算失重百分率： 第四部分 聚乳酸的發(fā)展前景 隨著世界石油資源的日益緊缺,以石油為原料的聚合物價格持續(xù)上揚,加之生物聚合物生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,生物塑料已迎來發(fā)展的大好時機(jī)。2005年,全球生物塑料樹脂的產(chǎn)量約為8 億磅，據(jù)已公布的項目計劃,到2008 年產(chǎn)量將超過13億磅(59 萬噸) 。未來十年,生物聚合物因環(huán)境性、經(jīng)濟(jì)性和使用性三方面的綜合因素,將成為新一代最有發(fā)展前景的材料之一。據(jù)SR I研究報告指出,

50、未來十年,世界生物聚合物市場將以每年20%以上的速度增長。作為最重要的生物聚合物產(chǎn)品,聚乳酸酯具有廣闊的發(fā)展前景,未來幾年將是化工領(lǐng)域被關(guān)注的焦點,預(yù)計將在工業(yè)化裝置建設(shè)、應(yīng)用市場及需求發(fā)展、價格和性能等方面具有競爭力。4.1 未來23年將有較多工業(yè)化裝置投入建設(shè) 目前,聚乳酸已成為全球性投資熱點。預(yù)計在2010 - 2016年,隨著聚乳酸生產(chǎn)成本逼近傳統(tǒng)塑料以及市場應(yīng)用的大力拓展,普及使用將進(jìn)入高峰期,聚乳酸建設(shè)熱潮將在全球展開。聚乳酸性能不斷得到改進(jìn)是推進(jìn)其市場發(fā)展的另一個重要因素,包括提高熱性能、耐磨性等。聚乳酸材料耐高溫性能差一直是一個難于解決的問題,最近歐洲生物降解塑料生產(chǎn)商Hycail公司在提升聚乳酸耐溫性方面取得突破,新開發(fā)的聚乳酸樹脂材料(Hycail XM 1020)可耐溫200 而不變形,用這種樹脂加工的容器在盛有脂肪和液體食品時經(jīng)微波加熱也不發(fā)生變形或應(yīng)力破壞,可在205 下經(jīng)受微波加熱30分鐘。三井化學(xué)公司使用獨特的