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如何提高聚乳酸PLA抗水解/耐水解性能

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2021-07-20 13:11:17【

聚乳酸簡(jiǎn)介:

聚乳酸(polylatic acid),簡(jiǎn)稱(chēng)PLA,也稱(chēng)為聚丙交酯,是以乳酸為主要原料聚合得到的熱塑性聚合物,具有良好的生物相容性,能夠被自然微生物完全降解,是理想的綠色高分子材料。

聚乳酸分子結構

PLA是一種無(wú)毒、無(wú)刺激性,具有良好生物相容性,可生物分解吸收,強度高,不污染環(huán)境,可塑性加工成型的高分子材料。具有良好的力學(xué)性能,高抗擊強度,高柔性和熱穩定性,不變色,對氧和水蒸氣有良好的透過(guò)性,又有良好的透明性和抗菌、防霉性,使用壽命可達2~3年。有著(zhù)良好的機械加工性能,能夠勝任大多數合成塑料的用途,可用于制作包裝材料、家電外殼或作為可降解纖維材料。PLA因其原料為可再生的生物資源,被產(chǎn)業(yè)界一致認定為新世紀有發(fā)展前途的新型“生態(tài)材料”。PLA是一種真正的生物塑料,30天內在微生物的作用下可徹底降解生成CO2和H2O。


聚乳酸的應用領(lǐng)域:

聚乳酸的應用領(lǐng)域

1)生物醫學(xué)領(lǐng)域:聚乳酸具有良好的生物相容性,目前已在骨外科、胸外科、頜面外科、腫瘤的靶向治療等領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的基礎研究和臨床應用,例如外殼手術(shù)線(xiàn)、血管支架等。

2)食品包裝材料:與聚乙烯 (Polyethylene,PE)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)、聚丙烯(Polypropylene,PP)等材料相比,聚乳酸包裝材料具有良好的生物可降解性、優(yōu)良的抑菌和抗霉特性。

3)工業(yè)制造領(lǐng)域:聚乳酸的可塑性、耐熱性和物理加工性能良好,可以將其加工成汽車(chē)行業(yè)的配件工程材料、建筑用繩索等,還可以作為3D打印線(xiàn)材滿(mǎn)足個(gè)性化工業(yè)用品的定制。

4)農業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域:聚乳酸的可塑性、耐熱性、生物相容性,加工成農用地膜,用來(lái)彌補傳統地膜易碎且不可降解的缺陷,加工成農藥化肥緩釋材料,不會(huì )造成生態(tài)破壞。


聚乳酸的缺點(diǎn):

聚乳酸在自然界能被微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,對環(huán)境友好。有研究表明,聚乳酸廢棄制品在土壤或者水中,大約60天以?xún)葧?huì )在微生物、水、酸和堿的作用下徹底降解。

但是在實(shí)際應用過(guò)程中,聚乳酸的降解速率成為人們關(guān)注的重點(diǎn),過(guò)快的降解速率會(huì )影響聚乳酸的應用,假如聚乳酸產(chǎn)品還在貨架期就因為降解引起綜合性能的下降或者喪失,將會(huì )影響聚乳酸的進(jìn)一步推廣和應用。特別是在一些高溫高濕的條件下,聚乳酸將會(huì )加速降解,嚴重影響制品的性能和使用壽命。

因此如何實(shí)現聚乳酸的降解速率的可控和調節,將會(huì )成為影響其應用和發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。


聚乳酸抗水解/耐水解解決方案:

目前控制聚乳酸降解速率可以通過(guò)控制原材料純度、在合成過(guò)程中封端、添加助劑例如抗水解劑、交聯(lián)劑等、充分干燥等方式,其中采用添加助劑的方式較為便捷。

HyMax 1010

高能效抗水解劑HyMax®1010

朗億新材通過(guò)對比實(shí)驗發(fā)現,常規PLA樣條在95℃水煮條件下,8小時(shí)就完全喪失力學(xué)性能,如果在PLA樣條中加入1.0%的抗水解劑HyMax®1010,在95℃水煮8個(gè)小時(shí),其拉伸強度保持率為91%,水煮30小時(shí)其拉伸強度仍能維持在12MPa左右。由此可見(jiàn)抗水解劑HyMax®1010的加入,能夠有效延緩PLA的降解。

HyMax®1010是一種新型、耐久、高能效的碳化二亞胺類(lèi)抗水解劑,可以有效捕捉PLA分子的端羧基,反應生成無(wú)毒副作用的脲基化合物,有效阻止PLA分子因快速降解而引起的性能失效和壽命下降。此外,通過(guò)HyMax®1010添加量的調節,可以達到調控PLA降解速率的目的。想要了解更多HyMax®1010的信息,請聯(lián)系我們:400-8120-668!

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