如何提高聚乳酸PLA抗水解/耐水解性能
聚乳酸簡介:
聚乳酸(polylatic acid),簡稱PLA,也稱為聚丙交酯,是以乳酸為主要原料聚合得到的熱塑性聚合物,具有良好的生物相容性,能夠被自然微生物完全降解,是理想的綠色高分子材料。
PLA是一種無毒、無刺激性,具有良好生物相容性,可生物分解吸收,強度高,不污染環(huán)境,可塑性加工成型的高分子材料。具有良好的力學(xué)性能,高抗擊強度,高柔性和熱穩(wěn)定性,不變色,對氧和水蒸氣有良好的透過性,又有良好的透明性和抗菌、防霉性,使用壽命可達2~3年。有著良好的機械加工性能,能夠勝任大多數(shù)合成塑料的用途,可用于制作包裝材料、家電外殼或作為可降解纖維材料。PLA因其原料為可再生的生物資源,被產(chǎn)業(yè)界一致認定為新世紀有發(fā)展前途的新型“生態(tài)材料”。PLA是一種真正的生物塑料,30天內(nèi)在微生物的作用下可徹底降解生成CO2和H2O。
聚乳酸的應(yīng)用領(lǐng)域:
1)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域:聚乳酸具有良好的生物相容性,目前已在骨外科、胸外科、頜面外科、腫瘤的靶向治療等領(lǐng)域進行了廣泛的基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用,例如外殼手術(shù)線、血管支架等。
2)食品包裝材料:與聚乙烯 (Polyethylene,PE)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)、聚丙烯(Polypropylene,PP)等材料相比,聚乳酸包裝材料具有良好的生物可降解性、優(yōu)良的抑菌和抗霉特性。
3)工業(yè)制造領(lǐng)域:聚乳酸的可塑性、耐熱性和物理加工性能良好,可以將其加工成汽車行業(yè)的配件工程材料、建筑用繩索等,還可以作為3D打印線材滿足個性化工業(yè)用品的定制。
4)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域:聚乳酸的可塑性、耐熱性、生物相容性,加工成農(nóng)用地膜,用來彌補傳統(tǒng)地膜易碎且不可降解的缺陷,加工成農(nóng)藥化肥緩釋材料,不會造成生態(tài)破壞。
聚乳酸的缺點:
聚乳酸在自然界能被微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,對環(huán)境友好。有研究表明,聚乳酸廢棄制品在土壤或者水中,大約60天以內(nèi)會在微生物、水、酸和堿的作用下徹底降解。
但是在實際應(yīng)用過程中,聚乳酸的降解速率成為人們關(guān)注的重點,過快的降解速率會影響聚乳酸的應(yīng)用,假如聚乳酸產(chǎn)品還在貨架期就因為降解引起綜合性能的下降或者喪失,將會影響聚乳酸的進一步推廣和應(yīng)用。特別是在一些高溫高濕的條件下,聚乳酸將會加速降解,嚴重影響制品的性能和使用壽命。
因此如何實現(xiàn)聚乳酸的降解速率的可控和調(diào)節(jié),將會成為影響其應(yīng)用和發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。
聚乳酸抗水解/耐水解解決方案:
目前控制聚乳酸降解速率可以通過控制原材料純度、在合成過程中封端、添加助劑例如抗水解劑、交聯(lián)劑等、充分干燥等方式,其中采用添加助劑的方式較為便捷。
朗億新材通過對比實驗發(fā)現(xiàn),常規(guī)PLA樣條在95℃水煮條件下,8小時就完全喪失力學(xué)性能,如果在PLA樣條中加入1.0%的抗水解劑HyMax®1010,在95℃水煮8個小時,其拉伸強度保持率為91%,水煮30小時其拉伸強度仍能維持在12MPa左右。由此可見抗水解劑HyMax®1010的加入,能夠有效延緩PLA的降解。
HyMax®1010是一種新型、耐久、高能效的碳化二亞胺類抗水解劑,可以有效捕捉PLA分子的端羧基,反應(yīng)生成無毒副作用的脲基化合物,有效阻止PLA分子因快速降解而引起的性能失效和壽命下降。此外,通過HyMax®1010添加量的調(diào)節(jié),可以達到調(diào)控PLA降解速率的目的。想要了解更多HyMax®1010的信息,請聯(lián)系我們:400-8120-668!