聚乳酸合成工艺技术现状及问题分析

聚乳酸合成工艺技术现状及问题分析

环保、绿色、和谐、可持续发展是当今经济社会发展的方向，依靠科技创新解决绿色发展和人与自然新和谐发展的问题。形成格局是最有前景的研究领域和发展。环境污染和资源枯竭成为人类社会必须解决的重大问题，出现了一些可生物降解、可再生的高分子材料。

是一种可生物降解的热塑性聚酯，具有优异的机械和物理性能。它是可生物降解和可吸收的，并且是环保的。它无毒、无刺激性、高度热塑性，可与塑料一起加工。具有优异性能的生物降解高分子材料是目前最具发展前景的新型生物降解高分子材料。它不仅具有普通热塑性高分子材料的所有特性，而且由于其独特的性能，还广泛应用于食品、医药、化工、日用品等领域，主要用于医药、人造骨、非医药等领域。用作粘合剂的原料。拒绝人造皮肤、可吸收手术骨钉、免去线、手术缝合线、环保包装材料、3D打印材料、日常塑料制品、精细纺织品、农业覆盖物、环保地毯、家居装饰、体育用品等。 PLA与石化合成树脂相比，具有可再生、可分解、环保等独特而优异的性能，正受到世界范围的关注。

产业源于社会对环境治理的需求和人类发展循环经济的需求，正在逐步取代目前困扰世界各国的白色污染塑料制品。其制品由于其无毒、无菌、生物相容性、可生物降解和组织吸收等特性，被广泛应用于包装、药品、纺织品、薄膜和其他一次性产品。

合成技术现状

聚乳酸聚合技术包括乳酸一步直接缩聚的方法和乳酸脱水熔融缩聚物再开环聚合的两步法。由于直接缩聚法是游离酸、水、聚酯、丙交酯平衡良好的体系，不易得到高分子量聚合物，初始直接法合成的PLA相对分子量为大。不会。 4000以下，强度极低，容易拆卸，不实用。然后通过选择合适的催化剂、优化催化工艺、提高催化聚合温度和延长催化时间，可使分子量提高10万以上。为了进一步提高聚乳酸的分子量，一般进行丙交酯的开环聚合（即间接法）。通过共聚、共混、螺杆挤出等容易达到较高的聚合度，可以生产相对分子量为70万～100万的PLA，因此在制造过程中可以抑制分子量。

1.丙交酯的制备

生产丙交酯的常用方法有常压流法和减压流法。常压气流法是利用对反应物（N2等）呈惰性的气流，降低蒸气中丙交酯的分压，使解聚反应向右进行，除去丙交酯。减气流法，即将减压的流动气体（如N2）引入反应器，在这些快速流动的“惰性气体”的帮助下，产生的丙交酯迅速从反应器中排出。减少丙交酯酯在高温反应器中的停留时间减少了副反应的发生，同时几乎完全用这些气体代替了反应器中的氧气，避免了因氧化而变色和焦化。丙交酯有一定的改善产量和纯度。

减压法在实验室中使用已久。丙交酯是以LA为原料制备的，即将含量为85%～90%的LA水溶液在加热条件下脱水生成LA低聚物，LA低聚物在高温高真空下分解得到形成丙交酯，分离而得。**步反应通常在加热（约160℃）和真空（真空度0.67～13.33kPa）下进行，所得低聚物通常为500～2000。第二阶段反应所需温度为180℃，比**阶段反应温度高，真空度高，通常使用催化剂使热解反应的程度降到最低。最常用的催化剂是低成本的锡化合物，绿色催化剂主要有生物质有机胍肌酐。

2.丙交酯的纯化

生产的粗丙交酯通常含有少量的水、乳酸及其低聚物等杂质，必须经过纯化才能用于生产聚乳酸。为了获得高分子量的聚乳酸，单体的纯度需要高。此外，PAL产品用于人体植入材料时，杂质控制更为严格，通常单体纯度为99.00%或更高，水分含量低于0.15%。丙交酯纯化方法包括水萃取、熔融结晶、短程蒸发和气体辅助蒸发。在很多情况下，考虑到各种因素，采用工业上易于实施的整流方法。联合结晶法一般是最适合实验室使用的方法，结晶法常用的溶剂有乙醇、乙酸乙酯、2-丁酮、丙酮、苯和异丙醇。对，最常用的是乙醇和乙酸乙酯用过的。

3.丙交酯的开环聚合

长期以来，人们对丙交酯开环聚合的反应条件进行了详细的研究，主要包括催化剂浓度、单体纯度、聚合真空度、聚合温度、聚合时间等。丙交酯..和催化剂的选择。在开环聚合中，使用的催化剂不同，聚合机理也不同。迄今为止，丙交酯的开环聚合反应提出了三种反应机理：阴离子开环聚合、阳离子开环聚合和配位开环聚合。但由于阴离子开环聚合的副反应不易，难以得到高分子量的聚合物，且能引发阳离子聚合的引发剂不多，所以一直采用配位开环聚合. 我做到了。注意目标。其中，无毒绿色催化剂生物有机胍是目前应用最多、效果**的催化剂之一。其优点是单体转化率高，催化剂用量少，能够制备高分子量聚合物。

加工方法

将丙交酯放入三口烧瓶中，加入一定量的有机胍（丙交酯与有机胍的摩尔比约为500：1），混匀，减压至93.1kPa，加热反应。当温度达到150℃时，丙交酯开始熔化，继续升温至180℃，聚合反应进行4小时，停止加热。