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新型塑料 —“ 玉米塑料”聚乳酸

新型塑料 —“ 玉米塑料”聚乳酸. 刘奕彤 许彦 齐欣. 塑料 是以树脂为主要成分，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。 早在 19 世纪以前，人们就已经利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂。 1868 年将天然纤维素硝化，用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个塑料品种，称为赛璐珞。 1909 年出现了第一种用人工合成的塑料 - 酚醛塑料。 1920 年又一种人工合成塑料 - 氨基塑料 ( 苯胺甲醛塑料 ) 诞生了。 到 20 世纪 20 、 30 年代，相继出现了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。

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新型塑料 —“ 玉米塑料”聚乳酸

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Presentation Transcript

  1. 新型塑料—“玉米塑料”聚乳酸 刘奕彤 许彦 齐欣

  2. 塑料是以树脂为主要成分，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。塑料是以树脂为主要成分，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。 • 早在19世纪以前，人们就已经利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂。 • 1868年将天然纤维素硝化，用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个塑料品种，称为赛璐珞。 • 1909年出现了第一种用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一种人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)诞生了。 • 到20世纪20、30年代，相继出现了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。 • 从40年代至今，随着科学技术和工业的发展，石油资源的广泛开发利用，塑料工业获得迅速发展。品种上又出现了聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯、氟塑料、环氧树脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亚胺等等。

  3. 潜在的危害： 废旧塑料包装物混在土壤中，影响农作物吸收养分和水分，将导致农作物减产 抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物，被动物当作食物吞入，导致动物死亡 混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理：填埋处理将会长期占用土地，混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理，分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用

  4. 石油危机！！！

  5. 聚乳酸（PLA）？？？

  6. 乳酸即2-羟基丙酸 合成：

  7. 聚乳酸(PLA)是一种具有优良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。PLA这种线型热塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麦、木薯等一些植物中提取的淀粉为最初原料,经过酶分解得到葡萄糖,再经过乳酸菌发酵后变成乳酸,然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸。聚乳酸制品废弃后在土壤或水中,30天内会在微生物、水、酸和碱的作用下彻底分解成CO2和H2O,随后在太阳光合作用下,又成为淀粉的起始原料,不会对环境产生污染,因而是一种完全自然循环型的可生物降解材料。 

  8. 优势： • 原料来源充足 • 能耗量低 • 生物可降解性良好 • 机械性能及物理性能良好 • 安全性

  9. 生物可降解性良好

  10. 聚 乳 酸 分 子 量 对 性 能 的 影 响 • 粘度 • 弹性 • 可纺性 • 分子量分布 • 分布太窄： 对加工成型不利。 • 分布过宽：①较低分子量： 制品易老化、易起泡、强度低。 • ②较高分子量： 熔体弹性增大，加工困难 • 中等分布较合适 • 1.5万～5.0万 ，用做胶粘剂或缓释药物 • 5.0万～10万，可以制膜 • 12万～22万，适用于纺织纤维 • 在50万以上，骨固定材料

  11. 聚 乳 酸 分 子 量 对 降 解 性 能 的 影 响 将 粘 均 分 子 量 分 别 为27 900、23 300、19 400及15 600的 聚 乳 酸 制 成 薄 膜 ， 置 于 模 拟 体 液 中 进 行 降 解

  12. 聚 乳 酸 构 型 对 性 能 的 影 响 • 左旋的L-PLA 半结晶高分子 能被人体完全代谢，无毒、无组织反应 • 右旋的D-PLA 半结晶高分子 机械强度较好 • 内消旋的D，L-PLA 非结晶高分子 降解速度快，强度耐久性差

  13. 聚 乳 酸 构 型 对 降 解 性 能 的 影 响 左 旋 聚 乳 酸 （ PLLA， 粘 均 分 子 量 为 23 300） 和内消旋聚乳酸（PDLLA，粘 均 分 子 量 为 23 900） 两 种 薄 膜 在 模 拟 体 液 中 进 行 降 解

  14. 机械性能及物理性能良好 PLA纤维与其他纤维的性能比较

  15. 缺点： (1)聚乳酸中有大量的酯键,亲水性差,降低了它与其它物质的生物相容性; (2)聚合所得产物的相对分子量分布过宽,聚乳酸本身为线型聚合物,这都使聚乳酸材料的强度往往不能满足要求,脆性高,热变形温度低(0146MPa负荷下为54℃),抗冲击性差; (3)降解周期难以控制; (4)价格太贵,乳酸价格以及聚合工艺决定了PLA的成本较高。这都促使人们对聚乳酸的改性展开深入的研究。 

  16. 聚乳酸的改性： 增塑改性 共聚改性 共混改性 复合改性

  17. 聚乳酸的应用

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