生物降解塑料是指,在自然界如土壤和/或沙土等條件下,和/或特定條件如堆肥化條件下或厭氧---條件下或水性培養(yǎng)液中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并終完全降解變成---co2或/和ch4,水h2o及其所含元素的礦化無(wú)機(jī)鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。生物降解塑料因?yàn)樵谝欢l件下可以生物降解,不增加環(huán)境負(fù)荷,是解決白色污染的有效途徑。
按照來(lái)源,生物降解高分子材料可分為三類(lèi):天然高分子、微生物合成高分子和化學(xué)合成高分子。
天然高分子通常是將天然多糖,---是淀粉進(jìn)行改性,或與合成高分子共混,可以達(dá)到低成本-的生產(chǎn),但是這種將天然和合成高分子材料的結(jié)合,性能和應(yīng)用比較局限。
微生物合成高分子,主要是指微生物消耗淀粉、脂肪等生物碳源,在微生物體內(nèi)合成的聚酯或多糖如---脂肪酸酯pha,可在自然環(huán)境中實(shí)現(xiàn)完全生物降解。
化學(xué)合成高分子種類(lèi)繁多,代表性的有生物可降解聚酯等,可以通過(guò)分子鏈的設(shè)計(jì)、物理化學(xué)改性來(lái)調(diào)節(jié)材料的力學(xué)性能、降解速率、加工性能等,從而獲得廣泛應(yīng)用,如聚乳酸pla、聚對(duì)------己二酸酯pbat和聚丁二酸酯pbs。
pla是高分子材料的一種,因此它的制備就是從小分子單體聚合成高分子聚合物的過(guò)程。
pla材料得益于生物降解性、生物相容性、光澤度、透明性、手感、耐熱性等優(yōu)良特性,它正被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中,除了行業(yè),還有3d打印、服裝、包裝、衛(wèi)生等領(lǐng)域。
1.pla的單體原料制備
pla的單體原料是乳酸,它一般是將玉米等殼類(lèi)作物碾碎后,從中提取淀粉,然后將淀粉制成未精化的---。接著通過(guò)類(lèi)似生產(chǎn)啤酒或酒精的方式來(lái)發(fā)酵---,終經(jīng)過(guò)提純工藝得到乳酸單體。
2.pla的聚合方法
pla的合成主要有兩種方法,分別是乳酸直接縮聚法和丙交酯開(kāi)環(huán)聚---又叫二步法。其中二步法為常用,其過(guò)程是首先將乳酸進(jìn)行減壓蒸餾制得丙交酯la,再以丙交酯為單體,在引發(fā)劑、高溫、高真空度的條件下反應(yīng)數(shù)小時(shí)制得pla。
三、pla材料性能及加工工藝
pla是淺黃色透明固體,熱穩(wěn)定性好,加工溫度170~230℃,有好的抗溶劑型,可用多種方式進(jìn)行加工,如擠壓、紡絲、雙軸拉伸,吹塑。
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