聚乳酸

03)0 引言聚乳酸(polylactic acid,PLA)是一種近年來熱度不斷上升的新材料,它低碳環保、可降解、原料來源廣,可以緩解人們對石化資源的依賴,還能解決 “白色污染”的蔓延。因此,聚乳酸成為了近年來全球開發研究最活躍、發展速度最快的生物可降解材料之一。在我國,聚乳酸的研發也被列入“中國制造2025”、《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020)》、“十四五《國家重點研發計劃18個重點專項》”等多個重點科研攻關項目。2017年8月,

本發明屬于聚乳酸材料及其制備技術領域，具體涉及一種具有類網絡結構的超韌耐熱聚乳酸/ 橡膠合金及其制備方法。本發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構的橡膠粒子。本發明指出，當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，其與橡膠粒子通過熔融共混能夠大大提高聚乳酸的缺口沖擊強度；即可

315201)聚乳酸是一種生物可降解聚合物，其原料來源于可再生植物資源，廢棄后可在土壤內微生物和水的作用下完全分解為二氧化碳和水，從而實現自然循環[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、抗紫外線穩定性好等優點[2]。與此同時，聚乳酸纖維作為一種新型環保纖維，具有良好的生物降解性和生物相容性，是一種可持續的生態纖維，被廣泛應用于紡織服裝、生物醫療、食品包裝等領域。目前，聚乳酸纖維制備技術主要包括熔融紡絲[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，在儲層條件下，酯基可以發生水解[8]。隨著降解過程的進行，端羧基增多，進而加速降解，直到降解完全[9-13]。在實際現場作業中，不僅有很強的封堵強度，在施工完成之后又可溶于地層水中，對地層不造成傷害[14]。本文系統考察不同條件下聚乳酸的降解規律及降解動力學，為轉向酸化、轉向壓裂的設計、選擇及應用提供材料支持和理論指導。1 實驗部分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，經過糖化、微生物發酵得到乳酸，在經過提取和純化，得到高純度的乳酸，這種乳酸經過聚合反應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、物理和力學性能都較好。產業發展很快，研究比較多、產量比較大、商業化程度很高的降解材料。1 PLA的合成、制備與結構1.1 合成聚乳酸的原料乳酸可以通過淀粉或者糖類發酵來制備，

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法，需要使用大量有機溶劑，不安全,且不環保[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，不使用有機溶劑，使丙交酯開環聚合，聚合松香作為連續相，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 實驗部分

物降解的聚合物聚乳酸（poly(lactic acid)，PLA）逐漸進入大眾視野并被大量研究和報導。聚乳酸是以微生物發酵產物L-乳酸為單體、用化學合成方法聚合而成的一種熱塑性脂肪族樹脂[4-5]。聚乳酸具備較高的拉伸強度，但因其韌性差，限制了聚乳酸的廣泛應用。為解決聚乳酸韌性差的缺點，研究人員將彈性體、己二酸丁二醇酯和對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，全球聚乳酸的總產能為34.3萬噸，由于聚乳酸來源廣泛，可完全降解，無毒無害，且具有高強度、高模量和良好的透明性，目前在一次性用品、生物醫學[1-2]等領域有著廣泛的應用。但是，聚乳酸本身具有結晶速率慢、結晶度低、耐熱性能差等缺點，限制了其應用。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]或添加成核劑及進行模內結晶[8-9]?；凼悄壳白鳛?span class="hl">聚乳酸成核劑使用最廣泛的一種無機成核劑[10-

點*黃粉蟲消化聚乳酸塑料在24 d內能維持其正常生命活動但需要麥麩支持長期生長；*紅外光譜、熱裂解分析及物料恒算結果確證了黃粉蟲能夠生物降解聚乳酸，其攝入的聚乳酸在12～24 h內通過腸道后去除率在81.5%以上；*聚乳酸+麥麩混合飼料（聚乳酸占比20%）喂養的黃粉蟲生物質增量最大；*攝入聚乳酸后，黃粉蟲腸道菌群多樣性下降，群落結構發生變化。2 背景聚乳酸是目前產量最大的可生物降解塑料，但在自然條件下降解相對緩慢，其回收利用是亟需解決的問題。黃粉蟲是生產昆

美國聚乳酸(PLA)生產商NatureWorks公司研發出一種可用于嬰兒尿布、成人失禁和女性衛生用品的新型非織造布。該產品將有助于生產更薄、更舒適的衛生用品，不僅能降低皮疹發生概率，還能更好地促進皮膚健康。將常規的表面處理技術與聚乳酸基非織造布相結合，可使超吸水性聚合物(SAP)或紙漿用量減少超過30%，并生產出更輕薄、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皮膚健康的關鍵性創新技術在于其優異的液體管理能力。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，經過萃取、化學聚合等過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，在堆肥條件下經過3～6個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，并且起到節能減排的作用，對于環境的保護有著重要的意義。聚乳酸具有高強度、高模量，以及良好的透明性和透氣性[1-2]，但是它在加工過程中結晶速率太慢，導致加工周期延長，耐熱性[3]很差，大大限制了聚乳酸產品的應用領域[4-5]。目前，改善聚

環保型材料中，聚乳酸高分子環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、來源廣、環保等特點，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，再通過聚合紡絲而得到的纖維。這種纖維具有優良的生物降解性、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、成型加工性等優點。目前，國外對聚乳酸纖維的研究和開發較成熟，如美國的杜邦公司，日本的東麗、鐘紡公司等。國內對聚乳酸的研究還處于起步階段，因此對聚乳

29)0 前言聚乳酸是一種由可再生的天然資源經發酵、聚合而成的生物降解材料[1]。聚乳酸微納孔泡沫由于其質輕，力學性能高、隔熱、隔音性能好[2-3]，并且具有環境友好性及生物相容性，近年來受到了研究者的廣泛關注，并且有望替代傳統石油基聚合物在食品包裝、生物醫藥等領域中的應用[4]。制備具有納微孔的聚乳酸泡沫，在降低泡孔直徑的同時保證較大的泡孔密度，是目前研究的難點。這需要在發泡過程中的氣泡成核階段，能在極短的時間內產生足夠量級的氣泡成核點，并且在氣泡增長階

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，聚乳酸的相對分子質量在低于熔融溫度和熱分解溫度下加工會大幅度下降。聚乳酸分子鏈的構型和分子鏈的聚集態結構對其結構穩定性、降解機制、材料的性能、力學性能以及降解速率等有非常大的影響。[1]左旋聚乳酸(PLLA)的結晶形態對力學性能和生物降解速度都有影響。[2]PLLA結晶度高,不僅會改善其力學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，還具有一般化學纖維無法比擬的可生物降解性和生物相容性，使得其成為21世紀織物與非織造布中重點發展的產品之一。在我國，許多高等院校、研發機構和生產單位已經開始不斷研發和改進聚乳酸纖維產品，但是我國聚乳酸產業的發展還是有很多掣肘待解。產業成本高聚乳酸產業取得了一定的發展，但是始終沒能大規模工業化生產，其生產成本遠遠高于石油基高分子纖維制品，是限制其規?；l展的一個重要原因。聚乳酸纖維的高

絡計劃“生物基聚乳酸關鍵技術研發與應用示范”近日通過驗收。該項目實現了不同性能聚乳酸制備和規?；a的關鍵技術突破，建成2.5萬t總產能聚乳酸生產線，聚乳酸樹脂旋光純度達99.5%以上、熔點177 ℃以上，達到世界領先水平，在國內率先實現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（西北工業大學理學院應用化學系，陜西 西安 710129）以醋酸纖維素為原料，通過開環聚合合成了醋酸纖維素接枝聚乳酸共聚物，利用FTIR、NMR和DSC法對共聚物的結構進行了分析；采用溶液鍍膜法制備了醋酸纖維素接枝聚乳酸立構復合物薄膜，利用FT-IR、DSC對立構復合物薄膜進行了分析。結果表明，L-聚乳酸與D-聚乳酸共混形成的立構復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性能。醋酸

710065）聚乳酸材料的合成、改性及應用李欣，鄭化安，付東升（陜西煤業化工技術研究院 新材料技術研究所 710065）介紹了生物材料聚乳酸的性能、使用現狀以及相關的生產技術等。聚乳酸、合成、改性、應用塑料是高分子材料中年生產量、使用量最大的一個品種，目前全球塑料的年產量已超過1.4億噸。各種塑料制品在給我們生活提供方便的同時，產生的廢棄物也逐漸增多，給人類賴以生存的自然環境帶來了不可忽視的負面影響。據統計，用后廢棄的塑料大約占生產量的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，優良的生物相容性和生物可降解性，在體內完全代謝無蓄積，最終的降解產物是二氧化碳和水，對人體無毒、無刺激。已經獲得美國食品藥品管理局(FAD)批準認可，成為一種備受關注的可生物降解的醫用高分子材料[1-3]，被廣泛應用于食品包裝、生物工程和生物醫學材料等諸多領域[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，另一種是開環聚合法。直接縮聚方法簡單，一般

文/仲 科聚乳酸/生物質復材研究獲進展文/仲 科聚乳酸相對于石油基塑料具有優異的生物可降解性，能夠在一次性注塑、發泡和吹膜領域大規模替代石油基塑料來解決日益嚴重的“白色污染”問題，目前已在全世界等到大力推廣。針對聚乳酸應用中存在的耐熱性差、價格高、韌性差等難題，中科院寧波材料所生物基高分子材料團隊深入研究，近期取得了系列進展。在前期的工作中，該團隊通過合成聚乳酸用生物基結晶成核劑，解決了聚乳酸耐熱差的關鍵問題，拓展了聚乳酸在傳統塑料等相關領域的應用范圍。但

314001)聚乳酸(PLA)是一種具有優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，經過酶分解得到葡萄糖，再經過乳酸菌發酵后變成乳酸，多個乳酸分子一起經脫水縮合形成聚乳酸［2］。作為一種低能耗產品，聚乳酸比以石油產品為原料生產的合成類聚合物低30%～50%的能耗［3］(圖1為聚乳酸生產溫室效應氣體排放和單位能耗與傳統聚合物的比較)，其生產過程無污染，且產品可以堆肥降解，實現在自然界中的往復循環，

400044)聚乳酸(polylactide，PLA)是一種具有優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、外科手術縫合線、藥物緩釋系統及骨組織工程支架材料方面得到廣泛應用［1-2］。金屬化合物是催化丙交酯(LA)開環聚合合成聚乳酸的有效方法，目前最常見的是辛酸亞錫(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，其結果是降低聚乳酸的規整度和力學性能，影響其在骨組織工程中的應用。采用

摘 要】簡介了聚乳酸纖維的化學結構與截面形態；論述了聚乳酸纖維的性能特點，對聚乳酸纖維與其他常用原料的物理機械性能、染色性能、服用性能和生物降解性能等作了測試對比和分析；并根據聚乳酸纖維的這些優異性能，對適合于各種服裝面料、家用裝飾織物及產業用紡織品的開發前景作了探討?！娟P 鍵 詞】聚乳酸纖維；性能特點；產品開發【中圖分類號】 TS102.5【文獻標識碼】A【文章編號】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在使用植物塑料的實用化產品已有農業用的地膜和快餐盒等。另外，部分電器產品和服裝等也開始使用了植物塑料。植物塑料一直以來被視為與環境親和的“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，目前還沒有大范圍地推廣應用。但是，科學家預言有望在5年內植物塑料將全面取代石油化工塑料。技術有待

或甘蔗等制造的聚乳酸塑料，現在使用植物塑料的實用化產品已有農業用的地膜和快餐盒等。另外，部分電器產品和服裝等也開始使用了植物塑料，植物塑料一直以來被視為與環境親和的“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，目前還沒有大范圍地推廣應用。但是，科學家預言有望在5年內植物塑料將全面取代石油化工塑料。技術有待提高