PLA是聚乳酸 的英文简写，全写为：polylactic acid聚乳酸也称为聚丙交酯(polylactide)，属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生,主要以玉米、木薯等为原料。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝 、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性 、光泽度 、透明性、手感和耐热性 好，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。PLA在规模产业化之前的价格为1000美元/公斤。后来经密歇根州立大学Ramani Narayan教授课题组的产业化研究，实现了规模化生产。该技术现由Natureworks公司产业化。PLA*的制造商是美国NatureWorks公司，其次是中国的海正生物，他们目前的产量分别是10万吨和1万5千吨。PLA有很多的应用，可以在挤出、注塑、拉膜、纺丝等多领域应用。聚乳酸 的制备1.1.合成方法总的来说，聚乳酸（PLA）的制备是以乳酸为原材料进行合成的。目前合成方法有很多种，较为成熟的是乳酸直接缩聚 法，另一种是先由乳酸合成丙交酯 ，再在催化剂的作用下开环聚合。另外还有一种固相聚合 法。1)乳酸直接聚合法直接聚合法早在20世纪30~40年代就已经开始研究，但是由于涉及反应中的水脱除等关键技术还不能得到很好的解决，所以其产物的分子量较低（均在4000以下），强度极低，易分解，没有实用性。日本昭和高分子 公司采用将乳酸在惰性气体中慢慢加热升温并缓慢减压，使乳酸直接脱水缩合 ，并使反应物在220~260℃，133Pa 下进一步缩聚，得到相对分子质量 在4000以上的聚乳酸 。但是该方法反应时间长，产物在后期的高温下会老化分解，变色，且不均匀。日本三井压化学公司采用溶液聚合法 使乳酸直接聚合得到聚乳酸。直接法的主要特点是合成的聚乳酸不含催化剂，因此缩聚反应 进行到一定程度时体系会出现平衡态 ，需要升温加压打破反应平衡，反应条件相对苛刻。近几年来，通过技术的创新与改进，直接聚合法取得了一定的进展，应该在不久的将来随着技术的不断成熟，能够应用于工业化的大生产中去。2)开环聚合法开环聚合 法是目前世界上用的较多的生产方法。早在20世纪中叶，杜邦公司 的科研人员就用开环聚合法获得了高分子 量的聚乳酸 。近年来，国外对聚乳酸合成的研究主要集中在丙交酯 的开环聚合上。德国的Boeheringer Zngelhelm 公司用此法生产的聚乳酸系列产品以商品名出现在市场上；美国Cargill公司用此法生产的聚乳酸经熔喷与纺粘后加工，开发了医用无纺布产品；而我国能够合成高分子聚乳酸的仅有中山大学 高分子研究所等*的几家。开环聚合 多采用辛酸亚锡作引发剂，分子量可达上百万，机械强度高，聚合分离两步进行：第一步是聚乳酸经脱水环化制得丙交酯；第二步是丙交酯经开环聚合制得聚丙交酯；但是这种开环聚合法在聚合的时候对催化剂的纯度，单体的纯度要求极高，即使是极微量的杂质也会使PLA的分子量低于10万，而且聚合条件如温度、压力、催化剂的种类和用量、反应时间 等等也会极大地影响PLA的分子量，所以高分子量PLA的合成是一个技术难点。3)固相聚合 法这种方法是将直接聚合法得到的低分子量树脂在减压真空、温度在Tg—Tm之间的条件下进行聚合反应得到，以提高其聚合度 ，增加分子量，从而提高材料强度和加工性能。1.2.制备流程我们主要说说较常用的开环聚合 方法，它的制程大致是这样的：1)取材将玉米等壳类作物碾碎后，从中提取淀粉，然后将淀粉制成未精化的葡萄糖。现在很多高技术已克服减去了碾碎的过程，直接从大量的农作物中提取原料。2)发酵以类似生产啤酒或酒精的方式来发酵葡萄糖，而葡萄糖发酵后变成类似于食物添加用于人体肌肉组织内中的乳酸。3)中间型产物将乳酸单体以特殊的浓缩制程，转变成中间型产物——减水乳酸，即丙交酯 。4)聚合丙交酯单体经过真空净化后，再以一种不使用溶剂的溶解制程来完成开环的动作，使单体聚合。5)聚合物修饰由于聚合物的分子量与结晶度的不同，可使材料特性的变化空间很大，所以因不同应用的产品，将PLA做不同的修饰。