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如何提高聚乳酸PLA抗水解/耐水解性能

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浏览:- 发布日期:2021-07-20 13:11:17【

聚乳酸简介:

聚乳酸(polylatic acid),简称PLA,也称为聚丙交酯,是以乳酸为主要原料聚合得到的热塑性聚合物,具有良好的生物相容性,能够被自然微生物完全降解,是理想的绿色高分子材料。

聚乳酸分子结构

PLA是一种无毒、无刺激性,具有良好生物相容性,可生物分解吸收,强度高,不污染环境,可塑性加工成型的高分子材料。具有良好的力学性能,高抗击强度,高柔性和热稳定性,不变色,对氧和水蒸气有良好的透过性,又有良好的透明性和抗菌、防霉性,使用寿命可达2~3年。有着良好的机械加工性能,能够胜任大多数合成塑料的用途,可用于制作包装材料、家电外壳或作为可降解纤维材料。PLA因其原料为可再生的生物资源,被产业界一致认定为新世纪最有发展前途的新型“生态材料”。PLA是一种真正的生物塑料,30天内在微生物的作用下可彻底降解生成CO2和H2O。


聚乳酸的应用领域:

聚乳酸的应用领域

1)生物医学领域:聚乳酸具有良好的生物相容性,目前已在骨外科、胸外科、颌面外科、肿瘤的靶向治疗等领域进行了广泛的基础研究和临床应用,例如外壳手术线、血管支架等。

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

3)工业制造领域:聚乳酸的可塑性、耐热性和物理加工性能良好,可以将其加工成汽车行业的配件工程材料、建筑用绳索等,还可以作为3D打印线材满足个性化工业用品的定制。

4)农业生产领域:聚乳酸的可塑性、耐热性、生物相容性,加工成农用地膜,用来弥补传统地膜易碎且不可降解的缺陷,加工成农药化肥缓释材料,不会造成生态破坏。


聚乳酸的缺点:

聚乳酸在自然界能被微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,对环境友好。有研究表明,聚乳酸废弃制品在土壤或者水中,大约60天以内会在微生物、水、酸和碱的作用下彻底降解。

但是在实际应用过程中,聚乳酸的降解速率成为人们关注的重点,过快的降解速率会影响聚乳酸的应用,假如聚乳酸产品还在货架期就因为降解引起综合性能的下降或者丧失,将会影响聚乳酸的进一步推广和应用。特别是在一些高温高湿的条件下,聚乳酸将会加速降解,严重影响制品的性能和使用寿命。

因此如何实现聚乳酸的降解速率的可控和调节,将会成为影响其应用和发展的关键因素之一。


聚乳酸抗水解/耐水解解决方案:

目前控制聚乳酸降解速率可以通过控制原材料纯度、在合成过程中封端、添加助剂例如抗水解剂、交联剂等、充分干燥等方式,其中采用添加助剂的方式最为便捷。

HyMax 1010

高能效抗水解剂HyMax®1010

朗亿新材通过对比实验发现,常规PLA样条在95℃水煮条件下,8小时就完全丧失力学性能,如果在PLA样条中加入1.0%的抗水解剂HyMax®1010,在95℃水煮8个小时,其拉伸强度保持率为91%,水煮30小时其拉伸强度仍能维持在12MPa左右。由此可见抗水解剂HyMax®1010的加入,能够有效延缓PLA的降解。

HyMax®1010是一种新型、耐久、高能效的碳化二亚胺类抗水解剂,可以有效捕捉PLA分子的端羧基,反应生成无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寿命下降。此外,通过HyMax®1010添加量的调节,可以达到调控PLA降解速率的目的。想要了解更多HyMax®1010的信息,请联系我们:400-8120-668!

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