PLA verstehen
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Was ist Polymilchsäure?
Polymilchsäure (Polylatsäure), auch PLA genannt, auch Polylactid genannt. Es handelt sich um ein thermoplastisches Polymer, das durch künstliche chemische Synthese von durch biologische Fermentation hergestellter Milchsäure gewonnen wird und eine gute Biokompatibilität und biologische Abbaubarkeit aufweist.
Englischer Name: Polylactid, Polymilchsäure, PLA
Englischer Alias:polytrimethylencarbonate;1,3-Dioxan-2-on-Homopolymer
Summenformel: (C3H6O3)n
Es gibt eine Hydroxylgruppe und eine Carboxylgruppe in einem einzelnen Milchsäuremolekül, mehrere Milchsäuremoleküle zusammen, -OH-Dehydratisierungskondensation mit -COOH anderer Moleküle, -COOH-Dehydratisierungskondensation mit -OH anderer Moleküle, auf diese Weise bilden sie Hand in Hand. Das Polymer wird Polymilchsäure genannt. Polymilchsäure, auch Polylactid genannt, gehört zur Familie der Polyester. Polymilchsäure ist ein Polymer, das durch Polymerisation von Milchsäure als Hauptrohstoff gewonnen wird. Die Rohstoffquelle ist ausreichend und kann regeneriert werden. Der Produktionsprozess von Polymilchsäure ist umweltfreundlich und das Produkt kann biologisch abgebaut werden, um den Kreislauf in der Natur zu verwirklichen, sodass es ein ideales grünes Polymermaterial ist.
Grundlegende Leistung
Polymilchsäure (H-[OCHCH3CO]n-OH) hat eine gute thermische Stabilität, die Verarbeitungstemperatur beträgt 170–230 °C, hat eine gute Lösungsmittelbeständigkeit und kann auf verschiedene Arten verarbeitet werden, wie zum Beispiel Extrusion, Spinnen, biaxiales Strecken, Spritzblasen. Produkte aus Polymilchsäure sind nicht nur biologisch abbaubar, sondern weisen auch eine gute Biokompatibilität, Glanz, Transparenz, Haptik und Hitzebeständigkeit auf und können als Verpackungsmaterialien, Fasern und Vliesstoffe usw. verwendet werden, hauptsächlich für Bekleidung (Unterwäsche, Oberbekleidung), Industrie (Bauwesen, Land- und Forstwirtschaft, Papier) sowie für den Medizin- und Gesundheitsbereich.
- Vorteile
(1) Polymilchsäure ist eine neue Art von biologisch abbaubarem Material. Es weist eine gute biologische Abbaubarkeit auf. Nach Gebrauch kann es durch Mikroorganismen in der Natur vollständig abgebaut werden und produziert schließlich Kohlendioxid und Wasser. Es belastet die Umwelt nicht, was dem Umweltschutz sehr zugute kommt. Es gilt als umweltfreundliches Material.
(2) Gute mechanische und physikalische Eigenschaften. Polymilchsäure eignet sich für verschiedene Verarbeitungsverfahren wie Blasformen und Thermoplast, ist einfach zu verarbeiten und weit verbreitet.
(3) Gute Verträglichkeit und Abbaubarkeit. Polymilchsäure wird auch häufig im medizinischen Bereich verwendet, beispielsweise bei der Herstellung von Einweg-Infusionssets, chirurgischem Nahtmaterial usw., und niedermolekulare Polymilchsäure wird als Verpackungsmittel für die verzögerte Freisetzung von Arzneimitteln verwendet.
(4) Zusätzlich zu den grundlegenden Eigenschaften biologisch abbaubarer Kunststoffe weist Polymilchsäure auch ihre eigenen einzigartigen Eigenschaften auf. Herkömmliche biologisch abbaubare Kunststoffe sind nicht so stark, transparent und resistent gegen den Klimawandel wie gewöhnliche Kunststoffe.
(5) Die grundlegenden physikalischen Eigenschaften von Polymilchsäure und petrochemischen synthetischen Kunststoffen sind ähnlich, das heißt, sie können in großem Umfang zur Herstellung verschiedener Anwendungsprodukte verwendet werden. Polymilchsäure weist außerdem einen guten Glanz und eine gute Transparenz auf, vergleichbar mit Folien aus Polystyrol, die andere biologisch abbaubare Produkte nicht bieten können.
(6) Polymilchsäure weist die beste Zugfestigkeit und Duktilität auf, und Polymilchsäure kann auch durch verschiedene gängige Verarbeitungsverfahren hergestellt werden.
(7) Polymilchsäurefolie hat eine gute Luftdurchlässigkeit, Sauerstoffdurchlässigkeit und Kohlendioxiddurchlässigkeit und hat auch die Eigenschaft, Gerüche zu isolieren.
(8) Wenn Polymilchsäure verbrannt wird, ist ihr Verbrennungsheizwert derselbe wie der von verbranntem Papier, der halb so hoch ist wie der von herkömmlichen Kunststoffen (wie Polyethylen), und bei der Verbrennung von Polymilchsäure werden niemals giftige Gase wie Stickstoff und Sulfid freigesetzt. Der menschliche Körper enthält auch Milchsäure in Monomerform, was auf die Sicherheit dieses Zersetzungsprodukts hinweist.
- Nachteile
(1) Es gibt eine große Anzahl von Esterbindungen in Polymilchsäure, die eine geringe Hydrophilie aufweist und ihre Biokompatibilität mit anderen Substanzen verringert;
(2) Die relative Molekulargewichtsverteilung des durch Polymerisation erhaltenen Produkts ist zu breit und die Polymilchsäure selbst ist ein lineares Polymer, wodurch die Festigkeit des Polymilchsäurematerials häufig nicht den Anforderungen entspricht, hohe Sprödigkeit und niedrige Wärmeverformungstemperatur (54 °C unter 0146 MPa Belastung) sowie schlechte Schlagfestigkeit;
(3) Der Abbauzyklus ist schwer zu kontrollieren;
(4) Der Preis ist zu hoch. Der Preis der Milchsäure und der Polymerisationsprozess bestimmen die hohen Kosten von PLA.
Anwendungsbereich
1.Verpackung
Wird hauptsächlich in Verpackungsbeuteln, Verpackungsfolien, medizinischen Folien, Schaumstoffen, Geschirr usw. verwendet.
PLA-Material hat eine glatte Oberfläche und ein hohes Maß an Transparenz, sodass es in einigen Anwendungen mit Polystyrol und PET konkurrieren kann. PLA wird in starren Verpackungen wie Obst und Gemüse, Eiern, gekochten Lebensmitteln und Backwaren verwendet.
Derzeit bestehen die meisten landwirtschaftlichen Folien aus PE, aber wenn sie durch abbaubare Polymere wie PLA ersetzt werden, kann dies nicht nur Umweltprobleme reduzieren, sondern auch den Verlust von Kunststofffolien reduzieren.
2.Textil
3.Medizin
Arzneimittelkontrolliertes Freisetzungssystem, orthopädische Fixierung, Gewebeadsorptionsmaterialien, chirurgisches Nahtmaterial, orale Fixierungsmaterialien, ophthalmologische Materialien
4.3D-Druck
5. Andere langlebige Güter (Elektronikbereich, Autoteile usw.)
Das modifizierte Polymilchsäure-PLA kann die Schlagfestigkeit, Hitzebeständigkeit, Steifigkeit und Flammwidrigkeit von PLA verbessern. Es wird häufig bei der Herstellung von Computerteilen, Notebook-Gehäusen, Mobiltelefonteilen, DVD-Player-Gehäusen, CDs und Haushaltsgeräteteilen, Autoteilen usw. verwendet. PLA kann mit anderen Harzen, anorganischen Materialien und anderen Materialien mehrkomponentig gemischt werden, um Produkte mit neuen Kunststoff-„Legierungen“ mit hervorragenden physikalischen Eigenschaften herzustellen. Diese Materialien verfügen über hervorragende Eigenschaften in Bezug auf Antistatik, Dimensionsstabilität, Reißfestigkeit, Druckfestigkeit, Zugfestigkeit, Schlagfestigkeit usw. und sind ideale neue Legierungstypen. Umweltfreundliches synthetisches Material.