图解聚乳酸(1)聚乳酸的一步法聚合

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聚乳酸生物基可降解高分子材料 |
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随着原油的短缺、石油价格的巨幅波动、及石油化学工业造成的空气污染及温室效应,生物基的聚合物备受关注,尤其是聚乳酸。它不以石油为原料,而以由淀粉或糖发酵生成的乳酸为原料合成,在堆肥条件下可以完全生物降解、回归自然。
聚乳酸的合成是以乳酸为原料,可以以一步法和二步法两种形式进行,其中一步法是以乳酸直接聚合而成,其反应方程式可以表述如下:
实际的聚合反应较复杂,过程中存在两个平衡的可逆反应,即聚合酯化脱水反应和聚合和解聚的反应。其反应方程分别如下:
以上一步法生产必须一边聚合,一边脱水,以避免聚合时产生的水分又将聚乳酸降解。但随着分子量的提高,要将水分从熔融的聚乳酸中脱出会越来越困难。一步法合成要求高纯度的乳酸做原料。
一步法聚合的方法有共沸精馏、熔融缩聚、熔融固相缩聚等方法。
目前只有同济大学同杰良公司和三井化学使用一步法进行聚乳酸生产。