2023-04-29 305 苏州和塑美
众所周知,聚乳酸的结晶性影响聚乳酸的耐热性、水解稳定性和气体阻隔性能等。高结晶度PLLA可提高制品的耐热温度,增加材料水解稳定性与气体阻隔性能;增加PLLA的结晶度可以提高材料的拉伸强度。
聚乳酸在加工的过程中,结构中的晶体结构会发生改变,比如,熔体温度改变、外力拉伸或者附生结晶会导致 α-、 β-、 γ-、 δ-晶体结构的出现,影响聚乳酸的结晶性能。
在众多影响聚乳酸结晶性能的因素中,光学纯度起到至关重要的作用。这是因为 D-乳酸插入PLLA的分子链段中,破坏了聚乳酸分子链的规整性,降低聚乳酸的结晶性能。
随着聚乳酸光学纯度的降低,聚乳酸分子链难以形成完善的结晶结构。目前的研究集中在通过添加成核剂、立体复合等手段,提高低光学纯度PLLA的结晶速度、耐热温度及力学性能。
上游品质影响下游应用
聚乳酸的合成需得从乳酸合成讲起,因乳酸的品质直接影响PLA 的合成。乳酸是自然界中最小的手性分子,以两种立体异构体形式存在于自然界中,即为左旋型L-乳酸和右旋型D-乳酸。将这两种乳酸等比例混合即为消旋的DL-乳酸。
乳酸为手性分子,含有两种异构体,分别为左旋乳酸(L-乳酸)和右旋乳酸(D-乳酸)。在聚乳酸的生产过程中,L-乳酸单元受到高温、催化剂等因素的影响少部分转化为D-乳酸单元,最终导致PLLA中D-乳酸单元的增加和其理论旋光度值的降低。
L-乳酸、D乳酸及DL-乳酸在聚乳酸上及与生物化学有关的食品、医药和农药等领域中的应用是存在区别的。PLA通常要求L-乳酸含量较高,其光学纯度大于96%~99%(即D-乳酸小于1%~4%)。乳酸的光学及化学纯度将直接影响聚乳酸生产过程中的产品收率、稳定性及产品品质。
光学纯度指标由具有两种同分异构体的乳酸的手性分子特性得出。光学纯度对聚乳酸的熔点和结晶速率等关键指标有重要影响,直接影响产品的收率、生产成本和应用范围。
聚乳酸的光学纯度主要由丙交酯的光学纯度决定,但在“乳酸-丙交酯”的脱水酯化和环化过程中,随着反应时间和温度的增加,会出现乳酸分子消旋化现象,从而降低丙交酯的光学纯度。
所以说,市面上不同品质不同价格的PLA,很大一部分原因是因为自身的品质。
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