綠色塑料PLA精選課件

1、PLA武漢工程大學10級材料化學2022/7/28 開發(fā)新材料的必要性 20世紀合成高分子材料的問世及其快速發(fā)展極大地改善了人類生活，但是，合成高分子材料巨大的生產(chǎn)和消費也產(chǎn)生了兩個重大課題：有限的能源被大量消耗，如石油等廢棄聚合物等導致的環(huán)境污染 ，如溫室效應、PM2.5、白色污染等。新型材料PLA 具有完全生物降解性和以再生資源為原料的植物來源性，而且是一種維持自然界“碳循環(huán)平衡”的材料。PLA的開發(fā)應用能減少白色污染、節(jié)約石油。 1932年,杜邦(Du Pont)公司的著名的高分子化學家Carothers在真空條件下加熱乳酸得到了低分子質(zhì)量的聚乳酸。國外聚乳酸技術的開發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)得到了

2、突破性進展,現(xiàn)在市場上的PLA纖維及其原料大部分來源于美國、日本和德國。PLA作為生物醫(yī)藥材料的應用早在30年前就已經(jīng)開始，但是作為工業(yè)高分子材料的應用卻是在20世紀90年代中期美國的Gargill公司向市場大規(guī)模提供了性能穩(wěn)定且廉價的PLA樹脂之后才全面展開的。2022/7/28 現(xiàn)在，PLA材料的應用已經(jīng)由最初的包裝材料等短期使用周期商品和用后回收困難的商品發(fā)展到農(nóng)林水產(chǎn)業(yè)、土木建筑業(yè)、日常生活用品等具有較長使用周期的商品，甚至用作汽車、電子電器領域等高性能的耐久性商品。開發(fā)的品種充分利用PLA的特性，生產(chǎn)出了PLA纖維、塑料、涂料及粘合劑等。日本鐘紡公司PLA應用領域統(tǒng)計 PLA液晶電視

3、底座包裝保護盒2022/7/28 PLA制作的杯子 PLA手術縫合線2022/7/28 以PLA為代表的生物降解高分子及生物基高分子的應用和發(fā)展可以分為3各階段，見下表：2022/7/28PLA單體的合成化學途徑制備L-乳酸和D-乳酸的混合物或外消旋乳酸生物途徑制備光學純L-乳酸或D-乳酸，是生產(chǎn)乳酸的主要方法（生產(chǎn)工序：植物類原料糖化、批量發(fā)酵、分離/純化）2022/7/28聚乳酸的合成（一） 合成高分子量的PLA的方法：共沸縮聚、擴鏈反應、酯化促進輔助劑、固相縮聚。直接縮聚法2022/7/28（二）由丙交酯開環(huán)聚合2022/7/28陽離子機理 聚合機理：引發(fā)劑提供的 進攻丙交酯環(huán)外氧生成氧鎓離子，按烷氧鍵斷裂方式形成陽離子中間體，從而進行鏈增長 。 2022/7/28陰離子機理2022/7/28插入機理 金屬羧酸鹽2022/7/28金屬醇鹽2022/7/28影響聚合的條件A催化劑的類型和數(shù)量2022/7/28B溫度2022/7/28PLA的性質(zhì)1.Tg Flory-Fox公式： = - K/ ： 無窮大時的 K :一個表示高分子鏈末端基團過剩自由體積的常數(shù)2.Tm（結晶塑料使用溫度上限） Thompson-Gibbs公式： = （1-2 / ） :平衡融化溫度 :表面自由能 :晶片厚度 :熔化熱 :結晶密度 2022/7/283.溶解性PLA的為1920.5 2022/7/