为了提高热塑性淀粉材料的使用性能,同时还要能够解决生产成本高这个问 题,就需要通过以下几个方面去入手[12]:
(1)研究开发新的塑化剂,从而提高热塑性淀粉的性能;
(2)开发新的增容剂或催化剂以解决淀粉基共混体系的相容性问题;
(3)从生产工艺入手,改良优化生产工艺以降低生产成本。
1。4 聚乳酸的概况
1。4。1 聚乳酸的制备
聚乳酸(PLA)又称聚丙交酯,制备聚乳酸的原料来源相当广泛。另外,具 有作为一种具有良好生物相容性以及可降解特性的高分子材料被广泛应用于生 物医学、包装、服装、农业、餐饮业等领域。聚乳酸在常温下性能较为稳定,在 一定条件下可降解,其降解产物为可再生资源——乳酸,不会对环境造成任何污 染,因此在对“绿色高分子”的研究中,聚乳酸有着较为重要的地位[13]。
目前,制备聚乳酸的方法有两种,其中之一由乳酸直接缩聚合成聚乳酸(也 称一步法),采用的方法一般为熔融缩聚法、熔融缩聚—固相聚合法、溶液缩聚 法;另外一种则是开环聚合法(也称两步法),即先将乳酸单体脱水环化合成丙 交酯,开环聚合得到聚乳酸,这样得到的聚乳酸相对分子质量较高。
1。4。2 聚乳酸的性能
聚乳酸属于脂肪族聚脂类化合物,有较好的生物降解性,降解后生成水和二
氧化碳,都是不造成污染的物质,现今在生物医学上得到了较多的应用。另外, 聚乳酸还具有良好的加工性,可将其通过熔融纺丝法制成纤维[14]。制备聚乳酸 的来源也相当广泛,可以通过淀粉发酵制备乳酸,再由乳酸缩聚制备聚乳酸,都
属于环境可再生资源,绿色环保。传统生物降解塑料在许多性能上都无法真正替 代石油基塑料制品,而与传统生物降解塑料相比,聚乳酸有着更良好的拉伸强度 和延展性能,所以在一些行业,聚乳酸可以逐渐替代石油基塑料制品。
将聚乳酸吹塑成膜应用在农林业或包装业也是具有很大优势的。聚乳酸薄膜
透气性很好,安全性较高。当燃烧聚乳酸制品时,产生的热值与燃烧纸类相同, 但仅仅只有石油基塑料制品燃烧的一半,而且不会产生对人体有害的硫化物、氮
化物之类的有害气体。
1。4。3 聚乳酸的应用及展望
聚乳酸主要在医学、包装、纤维、工农业等领域应用较为广泛。 在医学领域,聚乳酸由于具有良好的生物相容性和生物降解性,被应用于生
物导管、骨科用固定物、骨科手术器件、药物复合高分子支架、人工骨等方面。 聚乳酸降解后的产物能够直接参与人体的新陈代谢,因此,聚乳酸很适合作为伤
口缝合线[15]以及作为骨科手术的固定材料。传统的不锈钢、钛等材料在愈合过 程中会对人体产生伤害,并且还需要进行二次手术将其取出,给病人造成极大的
痛苦。而采用聚乳酸作为固定材料,经过一段时间的降解能够直接参与新陈代谢,文献综述
并不需要进行二次手术。同时,聚乳酸自七十年代开始就已投入到药物治疗中[16]。 聚乳酸在包装领域的应用正成为研究热点。聚乳酸以乳酸为原料,来源广泛,
很大程度上能减少对储量日益稀少的石油的依赖性,并且聚乳酸的力学强度要优 于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料,被包装行业成为本世纪最有发展前途的新 型包装材料。
聚乳酸在生活上的应用也较为广泛。聚乳酸以它无毒的特性以及较为良好的 机械性能,较为适合制成一些饮料、食品等的外包装材料;或者被压制成透明的 纤维、容器、镜片等;另外,聚乳酸还可以和其他的纤维混纺,所得的纤维织物 的透气性和抗皱性都更加优良。由于聚乳酸具有良好的生物相容性,所制成的织 物不会刺激皮肤,穿着舒适。