В этой статье не хватает ссылок на источники информации. |
Полилактид | |
---|---|
Общие | |
Систематическое наименование | поли (3,6-диметил-1,4-
диоксан-2,5-дион |
Сокращения | ПЛА |
Хим. формула | (C3H4O2)n |
Физические свойства | |
Молярная масса | (72)n |
Плотность | 1,290\1,248 г/см³ (кристалличный\аморфный)[1] |
Термические свойства | |
Т. плав. | 170—180 ℃ (100 % L-ПЛА) |
Т. стекл. | 54—58\50—53 ℃ (L-ПЛА\L,D-ПЛА) |
Удельная теплота плавления | 93 Дж/г (100 % L-ПЛА) |
Классификация | |
Номер CAS | 26100-51-6 |
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное. |
Полилакти́д (ПЛА) — биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота. Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник. Используется для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов.
Существует два способа синтеза полилактида: поликонденсация молочной кислоты и полимеризация лактида. В промышленности используется их комбинация. Поликонденсацией молочной кислоты можно получать только низкомолекулярный полилактид, так как в процессе выделяется побочный продукт — вода, отвести которую из реакции сложно, и поэтому растущая полимерная цепь разрушается. Получившийся низкомолекулярный полилактид деполимеризуют до димера молочной кислоты, лактида. Полученный лактид полимеризуют при высокой температуре с добавлением катализатора октаноата олова, получая высокомолекулярный полилактид.
И молочная кислота, и лактид проявляют оптическую активность, то есть существуют в виде двух L- и D- стереоизомеров, являющихся зеркальным отображением друг друга. Варьируя относительное содержание этих форм в полилактиде, можно задавать свойства получаемого полимера, а также получать различные классы полилактидных материалов.
Полилактид из 100 % L-лактида (L-ПЛА) имеет высокую степень стереорегулярности, что придает ему кристалличность. Температура стеклования L-ПЛА: 54—58 °C[2], температура плавления 170—180 °C, скачок теплоёмкости 100 % аморфного ПЛА 0,54 Дж/(г·К).
Используя при полимеризации смесь D- и L- форм лактида, получают аморфный полилактид (L,D-ПЛА), температура стеклования которого составляет 50—53 °C[3], плавление отсутствует, так как нет кристаллической фазы.
Самая высокая температура плавления у стереокомплекса, состоящего из чистого L-ПЛА и чистого D-ПЛА. Две цепочки сплетаются, и образующиеся дополнительные взаимодействия между ними ведут к повышению температуры плавления (до 220 °C).
Величина | Значение |
---|---|
Температура плавления | 173-178 °C |
Температура размягчения | 50 °C |
Твердость (по Роквеллу) | R70-R90 |
Относительное удлинение при разрыве | 3,8 % |
Прочность на изгиб | 55,3 МПа |
Прочность на разрыв | 57,8 МПа |
Модуль упругости при растяжении | 3,3 ГПа |
Модуль упругости при изгибе | 2,3 ГПа |
Температура стеклования | 60-65 °C |
Плотность | 1,23-1,25 г/см³ |
Минимальная толщина стенок | 1 мм |
Точность печати | ± 0,1 % |
Размер мельчайших деталей | 0,3 мм |
Усадка при изготовлении изделий | нет |
Влагопоглощение | 0,5-50 % |
Полилактид применяется для производства экологически чистой биоразлагаемой упаковки, одноразовой посуды, средств личной гигиены. Биоразлагаемые пакеты из полилактида используются в таких крупных торговых сетях как Wal-Mart Stores и Kmart. Ввиду своей биосовместимости, полилактид широко применяется в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов, а также в системах доставки лекарств.
Полилактид отвечает концепции устойчивого развития[источник не указан 2123 дня], так как для его синтеза используются ежегодно возобновляемые природные ресурсы. Упаковочные изделия из полилактида — экологически чистая альтернатива традиционной бионеразлагаемой упаковке на основе химически стойких полимеров.
Полилактид также применяется в 3D-принтерах в качестве исходного материала для печати.[4]
Самый крупный производитель L-ПЛА — американская компания Nature Works (140 000 тонн/год). Также ПЛА производится компанией Toyota (Япония), Hitachi (Япония), DuPont (США), Galactic (Бельгия), Hisun Biomaterials (Китай), а основной производитель L,D-ПЛА — компания PURAC (Нидерланды). В России же подобных производств на 2014 нет, однако биоразлагаемая посуда и упаковка импортируется из разных стран компанией «Геовита».
Типовой технологический процесс производства PLA предполагает, что при полимеризации лактонов используются металлосодержащие катализаторы, которые являются опасными для здоровья и окружающей среды.[5]
С 2015 года в России налажено производство медицинского высокочистого PLA на мощностях АО «ВНИИСВ»
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .