图解聚乳酸(416)聚乳酸的一步法和两步法聚合的比较

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作为 PLA 合成的两种主流方式,一步法、两步法各具优劣势。一步法核心技术在于副产物水分的脱除,目前鲜有企业可实现一步法制备聚乳酸工艺的落地。它的优势在于产率高、流程简短、工艺简单、产物聚乳酸不含催化剂,以及成本低;劣势在于:一是原料只能使用纯净乳酸;二是随着反应的进行体系黏度越来越大,副产物水在粘性熔融物中难以除去,很难保证反应向生成聚合物方向进行,易发生解聚;三是产物聚乳酸分子量较低,应用场景有所限制。两步法核心技术在于丙交酯的合成和纯化。它的优势在于:一是原料乳酸纯度要求不高;二是丙交酯的纯度及反应条件可控,以生产高分子量及化学结构可控、力学性能较好的 PLA;劣势在于粗丙交酯中含水、乳酸、乳酸低聚物等杂质,丙交酯的纯度和产率会直接影响聚乳酸的质量和生产成本,丙交酯必须提纯才能聚合得到高分子量的产品;二是整个过程需要在高温、负压催化的条件下进行,工艺过程复杂,成本较高。
PLA工艺路线优劣势