聚乳酸的研究现状及应用
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聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸改性是一种重要的化学改性技术,已经广泛应用于化学工业、材料工业和轻工业等领域。
本文以《聚酸改性研究及其在包装领域的应用》为标题,旨在研究聚乳酸改性技术在包装领域的应用。
第一部分,首先,重点介绍了聚乳酸改性技术的原理和基本工艺。
聚乳酸是一种多成分的聚合物,具有良好的膨胀性、耐热性、耐腐蚀性、易涂抹性等优点。
聚乳酸改性技术是在聚乳酸的基础上,通过特殊的工艺,将有机、无机或有机的添加剂加入聚乳酸中,以改变聚乳酸的性质,使其具有更优良的性能。
第二部分,其次,本文介绍了聚乳酸改性在包装领域的应用情况。
聚乳酸改性技术可以改变塑料材料的性能,从而使得其具有更好的性能,如机械强度、耐老化性、耐温度性等。
由此可以使包装材料的性能更好,更有效地保护食品、药品等物品免受空气、温度、湿度等因素影响,延长其保质期,保护它们的安全性和质量。
第三部分,最后,本文讨论了聚乳酸改性在包装领域的局限性及发展前景。
聚乳酸改性技术在一定程度上改善了塑料材料的性能,但也存在一定的局限性,如改性后塑料材料易溶解等。
因此,需要重视塑料材料的耐溶解性测试,以确保其应用的安全性和可靠性。
此外,未来需要继续探索和研发新的改性技术,进一步提高塑料材料的性能,以更好地满足人们对食品、药品的包装要求。
综上所述,聚乳酸改性技术可以改善塑料材料的性能,满足人们对食品、药品包装的需求。
同时,也需要重视塑料材料的耐溶解性,继续研发新的改性技术,以提高材料的性能,更好地应对日益增长的包装需求。
聚乳酸改性是一项重要的技术,已广泛应用于化学工业、材料工业和轻工业等许多领域,尤其是在包装领域发挥了重要作用。
本文旨在通过介绍聚乳酸改性技术的原理及其在包装领域的应用,探讨聚乳酸改性技术的局限性及发展前景,助力聚乳酸改性技术在包装领域的不断发展。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸是一种热塑性聚合物,它是一种生物降解性材料,含糖类、脂肪和醇类等,它被用作包装材料和低温热塑成型的原料。
聚乳酸的主要优势是可以改性以提高其性能。
近年来,许多研究者致力于研究聚乳酸改性,以提高其抗冲击性、降低其水吸收性,以及改善其热塑成型性能。
此外,聚乳酸改性后还可以增强其耐性,使其具有抗菌、抗真菌和抗污染等特性,可以作为安全可靠的包装材料使用。
聚乳酸改性研究研究聚乳酸改性的主要目的是改善聚乳酸的力学性能和耐热性,以实现包装材料的更高性能。
近年来,为了改善聚乳酸的性能,研究者已开发出多种改性方法。
其中,共聚物基本改性是改变聚乳酸微观结构以提高其力学性能的最为重要的方法之一。
共聚物基改性,可以通过连接多种大分子间的氢键,来制备能够改善聚乳酸性能的氢键聚乳酸。
另外,聚乳酸的改性还可以通过添加小分子和共价基元素以及聚乳酸的缩合反应来实现。
这些改性可以改善聚乳酸的力学性能,增强其抗冲击性,降低其水吸收性,改善其耐热性,以及改善其热塑成型性能。
此外,聚乳酸改性后还可以增强其耐性,使其具有抗菌、抗真菌和抗污染等特性,可以作为安全可靠的包装材料使用。
聚乳酸改性在包装领域的应用聚乳酸改性后的产品具有优良的力学性能,抗冲击性和抗热性,因此,它们可以作为理想的包装材料应用于农产品、保鲜食品、冷冻食品、医药品、化工品、家用电器等的包装。
聚乳酸改性产品的封口性能也是很重要的,它可以提供良好的封口效果,减少包装装物的污染和渗透,从而延长产品的保质期。
此外,该材料的抗真菌、防腐蚀和耐老化性能也是非常重要的,因此,可以将其用作制作各类食品和饮料包装,以保持其质量和口感。
总结聚乳酸作为一种热塑性聚合物,具有生物降解性,它可以改性以提高其性能。
在近年来,多种改性方法,如共聚物基改性、小分子添加、聚乳酸缩合反应等。
这些改性方法可以改善聚乳酸的力学性能,增强其抗冲击性,降低其水吸收性,改善其热塑性,以及改善其耐性,使其具备抗菌、抗真菌和抗污染等特性,可以作为安全可靠的包装材料使用。
聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用聚乳酸(Polylacticacid,简称PLA)是一种高分子聚合物,主要由乙二醇及相关有机物质合成而成,以生物碳源为原料,不涉及石油等化石燃料,因此是一种绿色环保的材料。
目前,聚乳酸已经被广泛应用在食品包装、生活用品、医疗器械等方面。
本文主要就聚乳酸改性研究及其在包装领域的应用作一深入探讨。
首先,我们来看看聚乳酸改性研究。
聚乳酸是一种具有优异耐久性、稳定性及耐氧化性的天然高分子聚合物,因此拥有绝佳的应用前景,但由于其缺乏必要的物理性质,因此需要经过改性才能更好地发挥它的威力。
研究人员把不同种类的材料添加到聚乳酸中,使之具备更优的物理性能,以及对温度的耐受能力和耐酸碱性。
这些改性化合物又被称为聚乳酸改性材料,例如添加环氧树脂、聚氨酯树脂、硅胶或水性涂料等,使之具有更高的强度、韧性及水分抗性,从而更有利于应用。
其次,我们来看看聚乳酸改性材料在包装领域的应用。
聚乳酸改性材料可被广泛应用在食品包装、纸箱包装、塑料包装等多种包装形式中。
由于聚乳酸具有很好的耐久性,它能够有效地抵御水分、有机溶剂、光及细菌等,使食品保存更加安全,并且可以保持其原有的质量。
此外,聚乳酸改性材料还可以应用于制作各种型号的安全袋,用于保护物品不受外界的破坏或水分渗透。
最后,聚乳酸改性材料在包装领域的应用拥有着非常广阔的前景。
聚乳酸改性材料具有可降解性、环保性、安全性等优点,使它们可以替代传统的塑料包装,从而可以节约原材料,减少对环境的破坏。
同时,聚乳酸改性材料的抗氧化性能也会大大提高,从而使其能够更好地进行食品包装,保持食品的安全及新鲜度。
综上所述,聚乳酸改性材料在包装领域的应用已经越来越成熟,它被越来越多的企业和消费者所认可,同时在效率及环保方面也取得了显著的成果。
因此,聚乳酸改性材料在未来会取得更大的发展,将逐渐成为一种可持续性的新型包装材料。
聚乳酸合成及应用研究摘要:综述了聚乳酸的合成方法,介绍了其生产应用现状。
关键词:聚乳酸乳酸丙交酯生物降解材料随着科学与社会的发展,环境和资源问题越来越受到人们的重视,成为全球性问题。
以石油为原料的塑料材料应用广泛,这类材料使用后很难回收利用,造成了目前比较严重的“白色污染”问题。
而且石油资源不可再生,大量的不合理使用给人类带来了严重的资源短缺问题。
可降解材料的出现,尤其是降解材料的原材料的可再生性为解决这一问题提供了有效的手段。
聚乳酸(PLA)是目前研究应用相对较多的一种,它是以淀粉发酵(或化学合成)得到的以乳酸为基本原料制备得到的一种环境友好材料,它不仅具有良好的物理性能,还具有良好的生物相容性和降解性能。
聚乳酸属于脂肪族聚酯化合物。
聚乳酸的分子构象存在3种异构体,即左旋的L-PLA,右旋的D-PLA以及内消旋的D,L-PLA。
由发酵产生的聚乳酸大部分为L-PLA。
PLA 的几种旋光性结构中,L- PLA及D-PLA是半结晶高分子,机械强度较好;D,L-PLA是非结晶高分子,降解快,强度耐久性差。
其中L-PLA由于降解产物是左旋乳酸,能被人体完全代谢,无毒、无组织反应。
由于不同的聚乳酸的分子构象,对最终产品的性能产生影响,所以在聚乳酸形成时,控制不同分子构象的相对比例,就可得到不同性能的聚合体。
1913年法国人首先用缩聚的方法合成了聚乳酸,其产量、相对分子质量都很低,实际用途不大。
1954年,美国Dupont公司用间接法制备出高相对分子质量的聚乳酸,1962年,美国Cyanamid 公司发现聚乳酸具有良好的生物相容性并将聚乳酸应用于医学领域,作为生物降解医用缝线。
美国的Dow化学公司和Cargill公司各出资50%组建的CargillDow聚合物公司研制、开发出了新一代PLA树脂及其合金。
日本Mitsui Toatsu公司也推出了新一代改进型聚乳酸树脂(商品名为Lacea),并于1994年建成年产100t的发酵设备。
我国聚乳酸产业发展现状与对策研究聚乳酸已经成为我国中小企业发展的重要大宗商品,对企业的未来具有重要的意义。
然而,近几年来,我国聚乳酸的产业发展出现了一定的问题,从灵活性,技术创新和竞争力等方面,还存在着差距。
这就要求我们加强宏观政策的制定和实施,以促进行业发展。
首先,我们应加强对原材料,流程及其他技术方面的研究和开发,推进技术创新和升级,以提高行业竞争程度。
例如,我们可以鼓励企业探索新的制造工艺,加强其产品的附加值,提高产能和效率,并建立可持续的发展模式。
同时,我们也可以加强对企业的技术培训,以提高其工艺水平,推动聚乳酸行业的发展。
其次,在技术改进和质量提升方面,我们应该加强宏观政策的实施。
例如,我们可以加大对聚乳酸行业的投资和补贴,为企业提供技术和资金支持,降低企业的运营成本和投资风险,加快企业的发展。
此外,我们还应该鼓励企业提高安全标准,提高产品质量,引入新技术,加强整合营销。
总的来说,我们应该更加注重质量,紧密围绕用户的需求,建立全程的品质保证体系,以引领行业发展。
此外,我们还要加强对聚乳酸行业国际化的规划和推广,在国际市场提供更多聚乳酸产品,吸引更多国内外消费者。
同时,我们也应该加强与其他国家的合作,积极开发和推广国外的技术和市场,引入更多的机会和资源,推动行业的发展。
综上所述,要推动我国聚乳酸产业发展,除了加强宏观政策的实施外,还要加强技术创新和技术升级,加强对聚乳酸行业国际化的规划和推广,加强企业的技术培训,加大投资和补贴,降低企业运营成本,提高产品质量,引入新技术,建立可持续的发展模式,推动企业的发展。
最后,以上的措施都必须以符合国家法律的政策实施为本位,以确保产业发展的可持续性。
聚乳酸的性能、合成方法及应用一、本文概述聚乳酸(Polylactic Acid,简称PLA)是一种由可再生植物资源(例如玉米)提取淀粉原料制成的生物降解材料,具有良好的生物相容性和生物降解性。
随着全球环保意识的日益增强和可持续发展理念的深入人心,聚乳酸作为一种环保型高分子材料,其研究和应用受到了广泛的关注。
本文将全面介绍聚乳酸的性能特点、合成方法以及在实际应用中的广泛用途,旨在为读者提供关于聚乳酸的深入理解,推动其在各个领域的应用和发展。
本文首先将对聚乳酸的基本性能进行概述,包括其物理性能、化学性能以及生物相容性和降解性等方面的特点。
接着,将详细介绍聚乳酸的合成方法,包括开环聚合和缩聚法等,并分析不同合成方法的优缺点。
在此基础上,文章还将深入探讨聚乳酸在各个领域的应用情况,如包装材料、医疗领域、汽车制造、农业等。
文章还将对聚乳酸的未来发展趋势进行展望,以期为读者提供全面的聚乳酸知识,并为其在实际应用中的创新和发展提供参考。
二、聚乳酸的性能聚乳酸(PLA)作为一种生物降解塑料,具有一系列独特的性能,使其在众多领域中具有广泛的应用前景。
聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性。
由于其来源于可再生生物质,聚乳酸在自然界中能够被微生物分解为二氧化碳和水,不会对环境造成污染。
这使得聚乳酸在医疗、包装、农业等领域具有广阔的应用空间。
聚乳酸具有较高的机械性能。
通过调整合成方法和工艺条件,可以得到具有优异拉伸强度、模量和断裂伸长率的聚乳酸材料。
这些特性使得聚乳酸在制造包装材料、纤维、薄膜等方面具有显著优势。
聚乳酸还具有良好的加工性能。
它可以在熔融状态下进行热塑性加工,如挤出、注塑、吹塑等,从而制成各种形状和尺寸的制品。
同时,聚乳酸的表面光泽度高,易于印刷和染色,为其在装饰、包装等领域的应用提供了便利。
另外,聚乳酸还具有较好的阻隔性能。
它可以有效地阻止氧气、水分和其他气体的渗透,从而保护包装物品免受外界环境的影响。
聚乳酸(PLA)的合成及改性研究摘要介绍聚乳酸(PLA)的基本性质、合成方法及应用范围.综述了国内外PLA的改性研究及目前有关PLA性能改进的方法。
概括了PLA在合成改性中需要注意的问题,展望了PLA的发展前景:不断改进、简化和缩短PLA的合成工艺;用新材料、新方法对PLA进行改性,开发出新用途、高性能的PLA材料是PLA的研究方向。
关键词:聚乳酸合成改性前言聚乳酸(PLA)是一种以可再生生物资源为原料的生物基高分子,具有良好的生物降解性、生物相容性、较强的机械性能和易加工性。
聚乳酸材料的开发和应用,不但可解决环境污染问题,更重要的意义在于为以石油资源为基础的塑料工业开辟了取之不尽的原料资源。
此外,由于它的最终降解产物为二氧化碳和水,可由机体正常的新陈代谢排出体外,是具有广泛应用前景的生物医用高分子材料(如可吸收手术缝合线)、烧伤覆盖物、骨折内固定材料、骨缺损修复材料等.近几年来,有应用到纺织材料、包装材料、结构材料、电子材料、发泡材料等更广泛的领域的研究报道.PLA的应用市场空间和发展潜力巨大,有关它的研究一直是可生物降解高分子材料研究领域的热点。
1、聚乳酸的研究背景在石油基高分子材料广泛应用的今天,生物基高分子材料因其具有来源不依耐石油、生物相容性好、可生物降解等突出特点越来越受到关注。
聚乳酸( PLA)作为一种可从淀粉分解、发酵制备原料乳酸,再经聚合获得高分子产物的生物基来源、可生物降解高分子材料,具有良好的应用前景。
但因聚乳酸性能上存在不足( 韧性差,降解不可控,亲水性差,功能性单一等) ,限制了其更为广泛的应用.因此,研究人员在其结构及性能的基础上进行了大量的改性研究,采用化学合成、物理共混、材料复合等方法,试图在物理机械性能、生物降解性能、表面润湿性能以及多功能化等方面有所改善或加强,从而扩展聚乳酸的应用领域。
聚乳酸(PLA)是由人工合成的热塑性脂肪族聚酯。
早在20 世纪初,法国人首先用缩聚的方法合成了PLA【1】;在50 年代,美国Dupont 公司用间接的方法制备出了相对分子质量很高的PLA;60 年代初,美国Cyanamid 公司发现,用PLA 做成可吸收的手术缝合线,可克服以往用多肽制备的缝合线所具有的过敏性;70 年代开始合成高分子量的具有旋光性的D 或L 型PLA,用于药物制剂和外科等方面的研究;80 年代以来,为克服PLA 单靠分子量及分子量分布来调节降解速度的局限,PLA 开始向降解塑料方面发展.作为石油基塑料的可替代品,其最大的缺点就是脆性大、力学强度较低,亲水性差,在自然条件下它降解速率较慢;因此近年来对PLA 的改性己成为研究的热点。
医用级聚乳酸研究报告随着医疗技术的不断发展,医用材料的研究也越来越受到重视。
其中,聚乳酸作为一种生物可降解的高分子材料,逐渐被广泛应用于医疗领域。
本文将从聚乳酸材料的性质、制备方法、应用领域等方面进行探讨。
一、聚乳酸的性质聚乳酸是一种由乳酸分子重复连接而成的高分子材料。
乳酸分子是一种天然存在于人体内的有机酸,具有良好的生物相容性和生物可降解性。
聚乳酸的主要特点包括以下几个方面:1. 生物可降解性聚乳酸是一种生物可降解的高分子材料,可以在人体内被分解成二氧化碳和水,不会对环境造成污染。
2. 生物相容性聚乳酸具有良好的生物相容性,不会引起免疫反应和组织排斥反应。
3. 可塑性聚乳酸可以通过改变其分子结构和加工工艺来调节其可塑性,可以制备出不同形状和性能的材料。
4. 机械性能聚乳酸的机械性能与其分子结构、分子量和晶化度等因素有关,可以通过调节这些因素来改变其机械性能,以适应不同的应用需求。
二、聚乳酸的制备方法聚乳酸的制备方法主要包括两种:化学合成和生物合成。
1. 化学合成聚乳酸的化学合成方法主要是通过乳酸的缩合反应制备。
乳酸可以通过化学合成和生物发酵两种方法来获得。
化学合成方法包括乳酸的酯化反应、缩合聚合反应等。
2. 生物合成生物合成方法是通过利用微生物发酵生产聚乳酸。
目前广泛应用的微生物包括乳酸菌、放线菌等。
三、聚乳酸的应用领域聚乳酸具有生物可降解、生物相容性和可塑性等优良性质,因此在医疗领域有着广泛的应用。
1. 医疗器械聚乳酸可以制备出各种形状和性能的医疗器械,如缝合线、手术用具、植入物等。
这些器械在使用后可以被人体分解吸收,不会对人体造成损害。
2. 药物控释聚乳酸可以作为药物控释材料,可以将药物包裹在聚乳酸微球中,通过控制聚乳酸微球的降解速度来实现药物缓慢释放,从而达到长效治疗的效果。
3. 组织工程聚乳酸可以作为组织工程材料,可以制备出与人体组织相似的材料,如骨替代材料、软骨替代材料等。
这些材料可以用于治疗组织损伤、修复组织缺陷等。
聚乳酸生产可行性研究报告1. 市场需求概况近年来,全球对生物可降解材料的需求不断增加,聚乳酸因其天然来源、可降解性和环保特性而备受青睐。
特别是在包装、食品饮料、医疗卫生和3D打印等领域,对聚乳酸的需求呈现出快速增长的态势。
根据市场调研,全球聚乳酸市场规模预计在未来几年内将保持稳定增长,未来市场潜力巨大。
2. 独特优势分析在生物降解材料中,聚乳酸具有多种优势,包括可降解性、可再生性、卓越的生物相容性、出色的物理力学性能等。
相比于传统石油化学材料,聚乳酸更加环保,并且在某些特定领域具有独特的应用优势。
同时,随着相关技术的成熟和生产工艺的不断改进,聚乳酸的生产成本逐渐下降,竞争力不断增强。
3. 生产工艺分析聚乳酸的生产主要通过乳酸发酵和聚合等工艺来实现。
传统的聚乳酸生产采用乳酸菌发酵获得乳酸,再通过聚合反应得到聚乳酸。
目前,国内外已经建立了多种聚乳酸生产工艺,包括化学合成、生物合成、微生物法、酶法等多种方法,其中以微生物法和酶法生产的聚乳酸质量较高,成本相对较低。
4. 生产成本分析聚乳酸的生产成本主要包括原料成本、生产工艺成本、能源成本、劳动力成本和管理费用等。
其中,原料成本是影响聚乳酸生产成本的主要因素,占据了总成本的较大比重。
生产工艺成本和能源成本相对较低,但是需要投入较多的资金用于设备和生产线建设。
劳动力成本和管理费用相对较低,但是也需要合理控制以降低总体成本。
5. 可行性研究结论经过综合分析,聚乳酸生产具有一定的市场需求和独特优势,且生产工艺逐渐成熟,生产成本逐渐下降。
因此,聚乳酸生产具有良好的可行性和发展前景。
在未来,可以通过技术改进、生产线优化和市场开拓等措施,进一步提高生产效率和降低生产成本,从而推动聚乳酸产业的健康发展。
聚乳酸的结构、性能与展望聚乳酸是一种由乳酸分子聚合而成的生物降解性高分子材料,具有优良的生物相容性和可降解性。
近年来,随着环保意识的增强和生物医学领域的需求,聚乳酸的研究和应用越来越受到。
本文将探讨聚乳酸的结构、性能及其在各个领域的应用前景,同时分析当前研究中面临的挑战和问题,并提出相应的解决方案。
聚乳酸的分子结构由乳酸分子中的羟基与另一个乳酸分子中的羧基之间进行缩聚反应形成。
其分子链中存在大量的酯键,使得聚乳酸具有较好的生物降解性。
聚乳酸具有较好的机械性能,如高强度、高模量等,同时具有优异的热稳定性和绝缘性能。
聚乳酸还具有较好的耐油性和耐化学腐蚀性。
聚乳酸具有良好的生物相容性和可降解性,在体内可被分解为水和二氧化碳,最终排出体外。
聚乳酸还具有较低的免疫原性和较好的生物活性,使其在生物医学领域中具有广泛的应用前景。
在生物医学领域,聚乳酸被广泛应用于药物载体、组织工程、人工器官等方面。
例如,利用聚乳酸制备的药物载体能够实现药物的定向传输和可控释放,提高药物的疗效并降低副作用。
由于聚乳酸具有优异的可降解性和环保性,其在包装材料领域的应用越来越受到。
利用聚乳酸制备的包装材料能够有效地保护商品,同时减少对环境的污染。
在建筑领域,聚乳酸可用于制备建筑材料,如塑料门窗、防水材料等。
这些材料不仅具有较好的物理性能,还可实现资源的有效利用和环境保护。
聚乳酸的制备需要使用大量的乳酸原料,导致其成本较高。
为降低成本,可考虑采用廉价的原材料替代部分乳酸,如淀粉、纤维素等。
提高生产工艺的效率也是降低成本的重要途径。
聚乳酸的降解速率过快,可能导致其在某些领域的应用效果不佳。
为解决这一问题,可通过对聚乳酸进行改性处理,如添加交联剂、引入长支链结构等,以调节其降解速率。
聚乳酸的加工成型较困难,对其应用范围造成一定限制。
为此,可研发新型的加工设备和工艺,提高聚乳酸的加工成型效率和质量。
聚乳酸作为一种生物降解性高分子材料,具有优良的生物相容性和可降解性,在生物医学、包装材料、建筑等领域具有广泛的应用前景。
2024年聚乳酸市场规模分析聚乳酸是一种生物可降解的塑料,由乳酸单体聚合而成。
它具备良好的物理性质和生物相容性,被广泛应用于医疗、包装和纺织等领域。
本文将对聚乳酸市场规模进行分析,包括市场现状、增长趋势以及驱动因素等。
1. 市场现状目前,聚乳酸市场正呈现出快速增长的趋势。
随着人们对环保和可持续发展的关注不断增加,生物可降解塑料的需求也在不断增大。
聚乳酸作为一种重要的生物可降解塑料,受到了广泛的关注和应用。
在全球范围内,聚乳酸市场主要集中在亚洲地区。
中国是目前全球聚乳酸产能最大的国家,占据了市场的主导地位。
亚洲地区的增长主要得益于该地区的制造业快速发展和对环保产品的需求增加。
同时,北美和欧洲地区也在逐渐增加对聚乳酸的需求。
2. 市场增长趋势聚乳酸市场在未来几年有望保持持续增长的趋势。
以下是几个主要的市场增长趋势:2.1 环保意识的提高全球范围内,人们对环保问题的关注度不断提高。
生物可降解塑料作为环保替代品,被认为是传统塑料的理想替代品。
聚乳酸由于其生物可降解的特性,成为了一个备受关注的选项。
2.2 政策支持为了促进环保塑料的应用,一些国家和地区实施了相关的政策支持。
例如,中国政府推出了关于推广生物可降解塑料的政策,为聚乳酸的发展提供了支持。
2.3 应用领域的扩大聚乳酸的应用领域正不断扩大。
目前,聚乳酸主要用于医疗、包装和纺织等领域。
随着技术的进步和市场需求的增加,预计聚乳酸将在更多领域得到应用,包括建筑材料和汽车零部件等。
3. 市场驱动因素聚乳酸市场增长的驱动因素主要有以下几点:3.1 环保要求的增加随着环保意识的提高,人们对生物可降解塑料的需求不断增加。
聚乳酸作为一种生物可降解塑料,符合环保要求,成为了市场的热门产品。
3.2 传统塑料替代需求增加传统塑料对环境造成的污染问题日益突出,人们开始寻找替代品。
聚乳酸作为一种可降解塑料,被认为是传统塑料的理想替代品。
3.3 技术进步的促进新技术的发展推动了聚乳酸的生产和应用。
摘要本文主要阐述聚乳酸在载药领域的研究和应用。
重点介绍了几种载药聚乳酸的载药方式和应用,其中包括聚乳酸微球、聚乳酸纳米微粒和聚乳酸纤维等。
首先,介绍了聚乳酸微球的制备、降解和应用。
其次,阐述了载药聚乳酸纳米微粒的制备方法和载药应用,并且介绍了聚乙二醇对聚乳酸纳米微粒的表面修饰和在国内的发展情况。
最后,论述了静电纺丝制备载药聚乳酸纤维膜和载药聚乳酸超细纤维以及载药聚乳酸纤维膜和载药聚乳酸超细纤维的应用。
关键词聚乳酸;载药;应用;研究进展AbstractThis paper mainly expounds the research and application of the poly-lactic acid in the field of drug-loading. It is emphatically introduced several drug-loading poly-lactic drug-loading modes and application, including poly-lactic microspheres, poly-lactic acid nano-particles and poly-lactic acid fiber and so on. Firstly, this paper introduces the preparation of poly-lactic acid microspheres, degradation and application. Secondly, this paper expounds the poly-lactic acid drug-loading nano-particles drug-loading methods of preparation and application, and introduces the polyethylene glycol of poly-lactic nano particles and surface modification and development in domestic. Finally, the author discusses electro-spinning prepares drug-loading poly-lactic acid fiber membrane and drug-loading poly-lactic superfine fibers and poly-lactic acid fiber membrane drug-loading poly-lactic and the application of superfine fibers.Key wordsPoly-lactic; drug-loading; application; research progress目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)第一章载药聚乳酸微球的制备及应用 (2)1.1 聚乳酸载药微球的制备方法及应用 (2)1.1.1 复乳-液中干燥法及其应用 (2)1.1.2 喷雾干燥法及其应用 (3)1.1.3 低温喷雾提取法及其应用 (3)1.1.4 相分离法及其应用 (3)1.1.5 超临界流体技术及其应用 (4)1.2 端羟基聚乳酸微球的制备及降解 (4)1.3 聚乳酸载药微球的性能 (5)1.3.1 生物相容性和可降解性 (5)1.3.2 靶向性 (5)1.3.3 控释性 (6)1.4 载药聚乳酸微球应用现状 (6)第二章载药聚乳酸纳米微粒的制备及应用 (7)2.1 载药聚乳酸纳米微粒的制备 (7)2.1.1 溶液蒸发法 (7)2.1.2 自乳化溶剂扩散法 (8)2.1.3 盐析/乳化扩散法 (8)2.1.4 超临界流体技术 (9)2.2 聚乳酸纳米微粒的表面修饰 (9)2.3 聚乳酸纳米微粒的研究进展 (9)2.4 聚乳酸纳米微粒的应用 (11)第三章载药聚乳酸纤维的制备及应用 (13)3.1 静电纺丝的研究进程及现状 (13)3.2 载药聚乳酸超细纤维的制备及应用 (13)3.2.1 载药聚乳酸超细纤维的制备 (13)3.2.2 载药聚乳酸超细纤维的应用 (14)3.3 载药聚乳酸纤维膜的制备 (15)3.4 载药聚乳酸纤维应用 (16)结论 (18)参考文献 (19)致谢 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
国外聚乳酸发展概况随着世界人口的增长、人类对自然资源的严重开发以及石袖等资源所合成的高分子化合物制品的大量生产、消费、废弃等所引起的环境保护问题口趋严更,人们已经探刻盘识到保护环境的重要性。
为了解决合成树脂和纤维不易被环境分解的问題,人们研究了各种可生物降解的合成树脂和纤维。
而聚乳酸<PLA)就是其中一种研究较多而且性能较好的高分子材料⑴。
这是由于乳酸采用玉米、小麦、黑麦、稻眷、甘應或甜菜等自煤资源为原料,因此聚乳酸作为一种生物原料制品,具有良好的生物降解性、相容性和可吸收性,从原料到废弃物都可以再亡,对实现可持续发展具有极英重安的作用和意义。
自上世纪50年代开始,高分子量的聚乳酸研究发展迅速。
1934年,杜邦的科学家通过纯化丙交酯聚合得到了高分子址的聚乳酸⑺。
Kuikami. Pani K.等人于1966年报道了髙分子蚩的聚乳酸能在人体内降解⑶。
1972年,聚乳酸第一次获得裔业应用,Ethicon公司生产的聚乳战缝合线投入帀场叫70年代末,聚乳酸乂应用于•制药领域,作为药物可控释放系统(drug delivery system.缩弓为DDS)的基材.到20世纪90年代,聚乳酸合成工艺取得了M大窠破:贸国Cargill公司的两步连续生产法和口本的Mhsui Toaisu公司的一步合成法,大大降低了生产成本(叽采用熔融纺丝法生产聚乳酸纤维,冃浒国外正逐渐走向商品化c 1997年.美国Cargill公司和Dow化学公司合资成立了Cargill Dow LLC 公司,专门开发研究玉米纤维,其商品名为“luge。
” .他们采用生物技术由玉米经发酵聚合最后加工成纤维.经过几年努力,在2002年宣称己建成15万吨级聚乳酸工厂。
苴产品受到一些国际知名大公司的重视,可口可乐公司、邓禄普太平洋公司等己将瓦应用于生产杯子、高尔夫球包装及件品包装等冋。
瑞士的Invenia-Fiseher公司在德国建立了年产2.5万吨的PLA生产装置,且在2005年开始生产纤维级的聚乳酸⑺。
成都纺织高等专科学校学报 Journal of Chengdu Textile College 33卷第1期(总第119期) 2016年1月 V01.33.No.1fSum 119
聚乳酸的研究现状及应用 尹学武 (四川大学轻纺与食品学院,四川成都610064)
摘要:介绍了近年国内外聚乳酸的合成、共混改性、加工成型与多功能化的研究现状及其 相关应用。 关键词:聚乳酸改性复合材料应用 中图分类号:TQ316 文献标识码:A 文章编号:1008.5580(2016)01-0024-04
在石油基高分子材料广泛应用的今天,生物基 高分子材料因其具有来源不依耐石油、生物相容性 好、可生物降解等突出特点越来越受到关注。聚乳 酸(PLA)作为一种可从淀粉分解、发酵制备原料乳 酸,再经聚合获得高分子产物的生物基来源、可生 物降解高分子材料,具有良好的应用前景。但因聚 乳酸性能上存在不足(韧性差,降解不可控,亲水 性差,功能性单一等),限制了其更为广泛的应用。 因此,研究人员在其结构及性能的基础上进行了大 量的改性研究,采用化学合成、物理共混、材料复合 等方法,试图在物理机械.1生能、生物降解性能、表面 润湿性能以及多功能化等方面有所改善或加强,从 而扩展聚乳酸的应用领域。 了采用该方法制备拓扑结构的聚丙交酯及其共 聚物。 门丹丹等 综述了乳酸一氨基酸共聚物的制 备及研究进展,介绍了乳酸一氨基酸共聚物的合成 方法,总结了包括开环聚合和直接聚合及在其基础 上发展出的端氨基聚乳酸引发法、侧基功能化聚乳 酸接枝氨基酸或多肽、大分子偶联法等新方法。 Jason Olejniczak等 通过在侧位引人短链羟基、氨 基、巯基等活性基团,采用硝基苄基化合物作基团 保护,可以通过光照脱保护从而催化聚合物成环降 解,实现了聚丙交酯类衍生物的可控降解。
2共混改性
1 合成 2.1物理机械性能一增强增韧改性 在合成上对聚乳酸的改进工作主要集中在聚 合工艺的改善和采用不同组分进行共聚改性两 方面。 关颖等 1 3综述了聚乳酸合成技术和进展情况, 总结了聚乳酸合成的方法主要包括:开环聚合(阳 离子聚合、阴离子聚合、配位聚合),直接缩聚(熔 融聚合、溶液聚合、熔融一固相聚合)。对比两种 方法,前者具有更好的产品质量,后者具有更好的 工业前景。王雪等 详细介绍了合成聚丙交酯的 “无终止聚合”,一种采用一元醇、多元醇、官能化 醇作为链转移剂与稀土金属有机配合物组成催化 体系对丙交酯进行开环聚合的方法,并进一步介绍 针对聚乳酸力学性能的不足,对其改进的主要 工作是采用共混改性进行的。通过添加无机纳米 粒子、改性天然高分子材料、相容剂、交联剂等制备 复合材料,试图改善聚乳酸的强度和韧性。 Eda Acik Cumkur等 详细研究了采用五种不 同有机改性的纳米黏土(Cloisites@15A,25A,and 30B,and Nanofils@5 and 8),两种不同相容剂制备 的聚乳酸纳米复合材料。考察了黏土分散、相容剂 与聚合物基体化学相容性、复合材料的形貌和机械 性能的变化等。结果显示由于相容剂会影响到黏 土的分散及自身形成尺寸等方面,所以不同的黏土 在合适的相容剂作用下才能与基体聚合物形成较
收稿日期:2015—10—21 作者:尹学武(1990一),男,博士研究生,研究方向:聚酯的阻燃改性及高性能纤维的制备。 第1期 聚乳酸的研究现状及应用 高强度和韧性的复合材料。x.Li等 将微电弧氧 化(MAO)处理的镁合金线(MAWs)与聚乳酸采用 薄层叠加热压工艺制备出具有单一方向增强的复 合材料。由于MAO处理的MAWs与PLA有效地 增强了界面作用,使该材料具有良好的强度和韧 性,有望在骨折固定方面发挥作用。M.Shayan 等_7]采用甘油、马来酸酐改性热塑性淀粉 (MTPS),并将其与聚乳酸、无机纳米蒙脱土等进行 反应型共混,在引发剂DCP和交联剂TAIC的作用 下形成了交联型聚乳酸/马来酸化热塑性淀粉/蒙 脱土纳米复合材料。并详细研究了TAIC、MTPS、 MMT等的含量对复合材料力学性能的影响。Ste— phen Spinella等 为了改善聚乳酸的热挠曲温度, 将不同酸改性的纤维素纳米微晶(CNCs)与聚乳酸 熔融共混得到复合材料。其中采用乳酸改性的 CNCs与聚乳酸有良好的相容性,增强效果最佳,添 加量为5%时相比纯的聚乳酸,储能模量在玻璃化 转变温度上下分别提高了31%(23oC)和450% (70 ̄C),热挠曲温度提高l0℃。而在添加量20% 时热挠曲温度可提高20 ̄C。Xuelian Xia等 采用 不同方法改性后的苎麻纤维与聚乳酸共混制备了 聚乳酸/苎麻复合材料。由于改性后的苎麻纤维与 聚乳酸具有较好的相容性,聚乳酸在苎麻纤维表面 生成横晶,从而导致银纹发展受限,因此提高了复 合材料的强度和韧性。葛昭等¨。。采用硅烷偶联剂 (KH550)和六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)两种偶 联剂对聚乳 ̄/Lyocell纤维复合材料进行界面改 性,其中HMDI的效果更佳,在含量1%时,复合材 料的软化温度、拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯 曲模量、冲击强度等都有明显提高。王利平等_1¨ 研究了界面增容剂马来酸酐(MAH)、过氧化二异 苯丙(DCP)及二者并用对丁腈橡胶增韧聚乳酸体 系相容性的影响。对比研究发现,单独使用DCP 的增容效果最佳,并解释了相应的增韧机理。Yang Sun等¨引合成了木质素一橡胶一聚乳酸(PDLA) 共聚物并将其与商用聚乳酸(PLLA)共混得到复合 材料,通过不同结构的聚乳酸单元在界面形成立体 络合网络有效地改善了材料的界面作用。 2.2结晶性能一成核剂 由于聚乳酸的玻璃化转变温度低、结晶速率慢 等因素导致制品成型周期长、耐热性差、机械强度 低等不足。而改善材料的结晶性能有利于得到更 耐热和更好机械性能的制品,加入成核剂被证明是 一种简单有效的方法。因此对聚乳酸的改性工作, 有很多是关于成核剂的研究。 李成浪L1 综述了“聚乳酸成核剂的研究进 展”,李丽l_1 ]综述了“聚乳酸有机成核剂研究进 展”,二者详细地介绍了不同种类成核剂对聚乳酸 结晶行为的影响。Xuetao Shi等 对比了不同异 相成核剂(碳酸钙、高岭土、滑石粉、硫酸盐LAK) 对聚乳酸结晶性能的影响,发现其中的滑石粉和硫 酸盐是更为有效的成核剂,都能起到增强填料和成 核剂的作用。 陈哲峰等¨纠研究了成核剂对应力诱 导聚乳酸薄膜结晶的影响。结果显示,成核剂会阻 碍聚乳酸应力诱导结晶;同时,在相对较低的拉伸 温度下,更有利于应力诱导结晶的进行。
2.3生物降解性能 聚乳酸作为一种可生物降解的高分子材料,其 降解行为主要受环境因素(温度、相对湿度、pH值 等)和自身结构(分子量大小及分布、结晶度等)的 影响。王彪等 研究了光学稳定剂、抗氧剂以及 甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和亚磷酸三苯酯 (1’PP)等助剂对聚乳酸热降解及热稳定性的影响。 通过凝胶渗透色谱和流变学方法得出TPP具有有 效阻止聚乳酸降解的作用,其中部分助剂复配后协 同作用使基体热稳定性有所提高。朱久进等n引研 究了环糊精改性聚乳酸基生物材料的体外降解行 为,作为一种全生物降解的新型生物材料,其具有 和聚乳酸类似的降解行为。Shengzhe Yang等 制 备了生物基聚乳酸/大豆蛋白混合物并将其应用于 园艺,同时研究了材料的降解行为,采集了大量数 据,为大豆基聚合物混合物在相关领域的应用提供 了一定的实验依据。
2.4多功能复合改性 聚乳酸具有很好的生物特性,若在此基础上引 入其他功能性单元,制备多功能复合材料,可以大 大地拓展其应用领域。陈雅君等l20 综述了聚乳酸 的阻燃改性研究,周露等[2u综述了聚乳酸的无卤 阻燃研究,二者详细介绍了聚乳酸阻燃改性的现状 及未来发展。周露等[2 矧将聚乳酸、改性过的红 麻纤维、阻燃剂等共混制备了增强抗熔滴阻燃聚乳 成都纺织高等专科学校学报 2016年1月 酸复合材料,具有较好的力学性能和阻燃性能。通 过将聚乳酸与炭黑 或碳纳米管 等复合,可以 制备导电或具有抗静电效果的复合材料。王蓉 等 驯将聚乳酸和荧光粉共混熔融纺丝制备了荧 光防伪纤维并研究了其基本性能,另外还详细地研 究了该荧光防伪纤维的耐酸碱性能。除了以上提 到的聚乳酸多功能化的相关研究外,还有很多其它 的复合功能化研究进展,无法一一列举。
3成型及应用 聚乳酸作为一种可溶可熔的高分子材料,可以 通过多种工艺加工成型,制品可应用于不同的领 域。其中主要采用的工艺包括静电纺丝、熔融挤 出、热压、发泡等;而目前其主要是应用在生物医疗 领域。 薛丽等|2引采用糖球模板法结合热致相分离技 术制备了三维多孔聚乳酸组织工程支架材料。支 架材料的内部结构可以通过调节糖球模板的尺寸 和热处理时间实现精确调控,其孔径从50 m到 800Ixm、内连通孔径从101.Lm到2001xm连续可调。 司军辉等 采用静电纺丝制备了PLA/PCL核壳 复合纤维,两种生物可降解材料相结合,可以同时 利用PLA的强度和PCL的延展性从而制备出综合 性能较好的复合材料。陈艳春等 。。采用静电纺丝 技术制备PLA纤维膜,然后将其作为隔离层直接 喷到两种不同的聚丙烯(PP)经编网眼结构网片 上,制备PP/PLA盆底复合补片。作为女性盆底修 复用的PP盆底补片存在易引发并发症的缺点,若 将生物相容性良好的PLA与其复合,使补片在与 人体器官接触的一面具有良好相容性和抗黏连效 果,有望制备出综合性能优异的复合型补片材料。 聚乳酸同样可以通过不同的发泡工艺如釜压发泡 法、连续挤出发泡法、注塑发泡法等制备发泡材料, 广泛应用于包装、汽车及生物医疗等领域 。
4结语 随着对聚乳酸研究的深入进行,聚乳酸制品趋 于向高性能化和复合功能化发展,应用范围也将扩 展到诸多领域。而当进一步突破工业化应用的壁 垒后,聚乳酸这一材料将会为人类和地球的健康做 出巨大的贡献。
参考文献 关颖,王洋,李琳.聚乳酸合成技术及其新产品开发 [J].化学工业,2014,32(9):31—37. 王雪,刘娜,刘波,等.高效合成聚丙交酯的策略一 无终止聚合[j].高分子学报,2o15(8):884—896. 门丹丹,王金涛,陈金周.乳酸一氨基酸共聚物的制 备及研究发展[J].化工新型材料,2013,41(4): 172—174. Jason 01ejniczak,Minnie Chan,Adah Almutairi.Light
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