聚乳酸的优点和合成方法

聚乳酸（Polylactic acid），简写为PLA，又称聚丙交酯，属于聚酯家族。聚乳酸（PLA）是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸（PLA）是一种新型的生物基及可再生生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米、木薯等）所提出的淀粉原料制成。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。

聚乳酸的物化性质

聚乳酸（PLA）的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸（PLA）制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛。

聚乳酸的优点

1、具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境。普通塑料的处理方法依然是焚烧火化，造成大量温室气体排入空气中，而聚乳酸（PLA）塑料则是掩埋在土壤里降解，产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收，不会排入空气中，不会造成温室效应。

2、机械性能及物理性能良好。加工方便，应用十分广泛，市场前景特别好。

3、相容性与可降解性良好。在医药领域应用也是十分广泛。

4、聚乳酸（PLA）和石化合成塑料的基本物性类似，可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸（PLA）也拥有良好的光泽性和透明度，和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当，是其它生物可降解产品无法提供的。

5、聚乳酸（PLA）具有最良好的抗拉强度及延展度，也可以以各种普通加工方式生产，聚乳酸（PLA）可以应不同业界的需求，制成各式各样的产品。

6、聚乳酸（PLA）薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔离气味的特性。病毒及霉菌易依附在生物可降解塑料的表面，故有安全及卫生的疑虑，然而，聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。

7、当焚化聚乳酸（PLA）时，其燃烧热值与焚化纸类相同，是焚化传统塑料（如聚乙烯）的一半，而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。

合成方法

1、乳酸直接聚合法

聚乳酸生产是以乳酸为原料，传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料，此方法就是把乳酸单体进行直接缩合，也称一步聚合法。在脱水剂的存在下，乳酸分子中的羟基和羧基受热脱水，直接缩聚合成低聚物。加入催化剂，继续升温，低相对分子质量的聚乳酸聚合成更高相对分子量的聚乳酸。

2、开环聚合二步法

使乳酸生成环状二聚体丙交酯，再开环缩聚成聚乳酸。这一技术较为成熟，主要过程是原料经微生物发酵制得乳酸后，再经过精制、脱水低聚、高温裂解，最后聚合成聚乳酸。

3、反应挤出制备高分子量聚乳酸

用间歇式搅拌反应器和双螺杆挤出机组合，进行连续的熔融聚合实验，可获得由乳酸通过连续熔融缩聚制得的分子量达150000的聚乳酸。利用双螺杆挤出机将低摩尔质量的乳酸预聚物在挤出机上进一步缩聚，制备出较高摩尔质量的聚乳酸。