聚乳酸（PLA）的生產工藝
發布時間：2020-11-23
1、直接縮聚法
縮聚法就是把乳酸單體進行直接縮合,也稱一步聚合法。在脫水劑的存在下, 乳酸分子中的羥基和羧基受熱脫水, 直接縮聚合成低聚物。加入催化劑, 繼續升溫, 低相對分子質量的聚乳酸聚合成更高相對分子量的聚乳酸。
2、二步法
使乳酸生成環狀二聚體丙交酯，再開環縮聚成聚乳酸。這一技術較為成熟，美國NatureWorks公司生產聚乳酸工藝的工藝即為該工藝。中國的海正與中科院共同研制的聚乳酸生產技術也與此相似，主要過程是原料經微生物發酵制得乳酸后，再經過精制、脫水低聚、高溫裂解，最后聚合成聚乳酸。
3、反應擠出制備高分子量聚乳酸
用間歇式攪拌反應器和雙螺桿擠出機組合，進行連續的熔融聚合實驗，可獲得由乳酸通過連續熔融縮聚制得的分子量達150000的聚乳酸。利用雙螺桿擠出機將低摩爾質量的乳酸預聚物在擠出機上進一步縮聚，制備出較高摩爾質量的聚乳酸。在反應溫度為150℃、催化劑用量為0.5%、螺桿轉速為75 r/min時可通過雙螺桿反應擠出縮聚法快速有效地提高聚乳酸的摩爾質量，而且反應擠出產物分散系數減小，均勻性變好。通過DSC曲線的比較發現，通過反應擠出縮聚法制得的聚乳酸的結晶度有所降低，這對改善聚乳酸材料在使用過程中表現出較大的脆性是有益的。
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