女同国产日韩精品在线-日本高潮视频在线观看-丰满的女人一区二区三区-日韩经典中文字幕在线播放-国产一区二区成人久久免费影院-色婷婷亚洲十月十月色天-91久久九色爽妇网-日本大尺度做爰吃奶-午夜av一区二区在线

　　自上世紀(jì)初發(fā)明酚醛樹(shù)脂、開(kāi)啟合成材料的新紀(jì)元。100多年來(lái)，工業(yè)化和現(xiàn)代化迅速發(fā)展，近40年來(lái)信息化快速普及，人類(lèi)的平均壽命大大延長(zhǎng)，生活水平和質(zhì)量大大提升，這都離不開(kāi)合成材料的重要貢獻(xiàn)。今天，合成橡膠為汽車(chē)的迅速普及和很多密封領(lǐng)域都發(fā)揮了重要作用，合成纖維為解決70億人的穿衣以及高端復(fù)合材料所需作出了重要貢獻(xiàn)，合成樹(shù)脂為汽車(chē)輕量化、客機(jī)大型化、電子信息以及人類(lèi)探索太空都起到了重要保障作用。因此，無(wú)論是人類(lèi)衣食住行的日常生活，還是高端制造業(yè)、戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)以及航空航天、國(guó)防軍工，都不可能離開(kāi)合成材料及其復(fù)合材料。然而，自上世紀(jì)50年代合成材料大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用以來(lái)，僅塑料(合成樹(shù)脂及其改性材料)全球共生產(chǎn)了約83億噸。據(jù)世界銀行統(tǒng)計(jì)：目前全球塑料年產(chǎn)量超過(guò)4億噸，每年產(chǎn)生的塑料垃圾超過(guò)2.4億噸，由于使用和處理不當(dāng)，塑料的污染難題日益突出。 

　　為解決塑料污染問(wèn)題，尤其是禁止或限制一次性不可降解材料使用的禁(限)塑令發(fā)布以后，可降解材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程迅速升溫。何謂可降解材料呢?是指在一定時(shí)間和一定溫度、濕度條件下，能夠被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下降解成二氧化碳和水等無(wú)機(jī)小分子的高分子材料。可降解材料按其原料來(lái)源又分為石化基可降解材料和生物基可降解材料，石化基可降解材料是利用石化資源合成得到的石化基生物降解材料，如聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、改性芳香族聚酯(PBAT)、聚乙醇酸(PGA)等。生物基可降解材料是利用谷物、秸稈、木材廢棄物等為原料經(jīng)發(fā)酵或化學(xué)法合成的可降解的材料，如聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)等，亦稱(chēng)之為綠色低碳材料。 

一、聚乳酸的合成 

　　PLA系乳酸單體經(jīng)脫水縮聚所形成的高分子聚合物，是一種典型的合成類(lèi)可完全生物降解材料，由于其具有可靠的生物安全性、生物可降解性、環(huán)境友好性、良好的力學(xué)性能及易于加工成形等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)用高分子、紡織行業(yè)、農(nóng)用地膜和包裝等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。 PLA又稱(chēng)聚丙交酯，是以乳酸為單體脫水聚合生成，目前是產(chǎn)業(yè)化最成熟、產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛、價(jià)格最低的生物基和生物降解塑料。乳酸可以用玉米、木薯、秸稈等可再生生物質(zhì)作為原料，來(lái)源廣泛且可再生。PLA使用后可以堆肥降解成CO2和水，實(shí)現(xiàn)在自然界中的循環(huán)。 

　　目前聚乳酸合成主要有2種方法： 

　　(I) 一步法：乳酸直接脫水縮聚。該法優(yōu)點(diǎn)在于單體轉(zhuǎn)化率較高，工藝簡(jiǎn)單，不需要經(jīng)過(guò)中間體的純化，因而成本較低。但是主要問(wèn)題是反應(yīng)體系有小分子水產(chǎn)生，因此產(chǎn)物的分子量及其分布難以控制，不易得到高分子量的聚合物，對(duì)設(shè)備的真空度要求高。 

　　(II) 兩步法：乳酸生成丙交酯，再開(kāi)環(huán)聚合制得聚乳酸。該方法可以得到分子量和微觀結(jié)構(gòu)均可調(diào)的聚乳酸，但丙交酯開(kāi)環(huán)聚合法要經(jīng)過(guò)丙交酯純化的步驟，生產(chǎn)流程長(zhǎng)，成本較高。目前聚乳酸的生產(chǎn)主要采用丙交酯開(kāi)環(huán)聚合工藝。 

　　聚乳酸屬脂肪族熱塑性高分子材料，其力學(xué)性能主要受其結(jié)晶度的影響，和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚苯乙烯（PS）等性能相當(dāng)，可有效替代石油基高分子材料。聚乳酸具有良好的加工性能，可采用注塑、熱塑、擠出成型、吹膜成型、發(fā)泡成型等方式加工。其優(yōu)點(diǎn)/特點(diǎn)概述如表一所述: 

　　表一. 聚乳酸生物降解塑料特點(diǎn) 

二、聚乳酸的降解 

　　在微生物活性（有酶參與）作用下，酶進(jìn)入聚合物的活性位置并滲透至聚合物的作用點(diǎn)后，使聚合物發(fā)生水解反應(yīng)，從而使聚合物大分子骨架結(jié)構(gòu)斷裂成小的鏈段，并最終斷裂成穩(wěn)定的小分子產(chǎn)物，完成生物降解過(guò)程。聚乳酸具有良好降解性能，其制品被廢棄后能迅速降解，最終降解產(chǎn)物為H2O 和CO2，不會(huì)污染環(huán)境。真正做到“源于自然，歸于自然”。目前，聚乳酸的降解大致可分為簡(jiǎn)單水解降解和微生物及酶降解兩種。 

　　1、簡(jiǎn)單水解降解 

　　簡(jiǎn)單水解降解的主要機(jī)理一般被認(rèn)為是由于聚乳酸分子鏈中含有酯鍵，極易在氫離子作用下斷裂為羧酸和醇，而降解中產(chǎn)生的酸可能會(huì)對(duì)降解有催化作用，形成自催化效應(yīng)。其降解速率在很大程度上取決于pH 值、聚合物的形態(tài)、相結(jié)構(gòu)等因素。一般降解的速度快慢為堿性溶液>酸性溶液>中性溶液。聚乳酸不同的結(jié)晶性也導(dǎo)致了其降解性的差異。一般來(lái)說(shuō)，非結(jié)晶態(tài)的PLA 比結(jié)晶態(tài)的PLA 更容易加水降解。研究表明半結(jié)晶態(tài)的PLA 降解存在著兩個(gè)階段，第一個(gè)階段，水分子擴(kuò)散到聚乳酸的無(wú)定型區(qū)域，導(dǎo)致酯鍵的隨即斷開(kāi)。隨著降解的進(jìn)行，當(dāng)無(wú)定型區(qū)域降解幾乎結(jié)束時(shí)，結(jié)晶度增加。在第二個(gè)階段，水解才由結(jié)晶區(qū)邊緣向結(jié)晶中心開(kāi)始降解。在無(wú)定型區(qū)水解過(guò)程中，生成立構(gòu)規(guī)整的低分子物質(zhì)，結(jié)晶度增大，延緩了進(jìn)一步水解的進(jìn)行。這一性能被用于骨修復(fù)和骨內(nèi)固定材料中，調(diào)節(jié)材料的降解速度以滿(mǎn)足人體對(duì)材料的要求。 

　　2、生物及酶降解 

　　微生物降解是可降解材料在自然界中最普遍存在的降解方式，聚乳酸可以被多種微生物降解，如酯酶、蛋白酶K 都能催化聚乳酸降解，一般降解過(guò)程從無(wú)定型的低分子量PLA開(kāi)始，最后到分子結(jié)構(gòu)排列緊密的結(jié)晶相，最終降解產(chǎn)物為H2O 和CO2 對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。 

　　3、聚乳酸材料存放要求 

　　聚乳酸屬于對(duì)熱十分敏感的物質(zhì)， 當(dāng)溫度超過(guò)200 °C時(shí)會(huì)出現(xiàn)明顯的熱降解。熱降解的速率取決于降解的時(shí)間、溫度、低分子量物質(zhì)的含量以及催化劑的濃度等。由于聚乳酸的熔點(diǎn)為180 °C左右， 因此其加工溫度要超過(guò)185～ 190 °C。而過(guò)高的溫度下會(huì)引起熱降解，導(dǎo)致聚乳酸分子量和性能的降低， 因此聚乳酸的加工溫度范圍較窄?？偠灾?，聚乳酸材料存放要求是干燥、低溫、密封保存。 

三、聚乳酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向 

　　聚乳酸是一種很好的生物基產(chǎn)品，在塑料、纖維方面都有很好的應(yīng)用前景。經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)，我國(guó)聚乳酸已經(jīng)形成萬(wàn)噸級(jí)的規(guī)模，聚乳酸長(zhǎng)絲、短絲都有產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品已進(jìn)入市場(chǎng)，后道應(yīng)用也正在進(jìn)行。但是與化纖產(chǎn)品相比，聚乳酸的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化還不夠。此外，與聚酯纖維的高性?xún)r(jià)比和高市場(chǎng)接受度相比，聚乳酸纖維雖有優(yōu)點(diǎn)，但耐溫性差、染色性差等缺點(diǎn)不容忽視，在技術(shù)、工程、裝備等方面還需系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)攻關(guān)，市場(chǎng)接受度也有待提高。因此在放量時(shí)，需要考慮其成本和市場(chǎng)接受度。 

　　聚乳酸纖維是一種非常具有發(fā)展前景的生物基纖維。豐原集團(tuán)通過(guò)打通從乳酸、聚乳酸到纖維、服裝的全產(chǎn)業(yè)鏈，對(duì)聚乳酸纖維的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，尤其是開(kāi)發(fā)秸稈纖維素作為聚乳酸的原材料，拓寬了聚乳酸的原料領(lǐng)域，進(jìn)一步提升了聚乳酸纖維的競(jìng)爭(zhēng)力。在環(huán)保壓力日益嚴(yán)重的形勢(shì)下，尋找可替代塑料基產(chǎn)品的材料尤為重要，而生物基聚乳酸材料則是一種非常理想的替代品。豐原集團(tuán)開(kāi)發(fā)的生物基聚乳酸材料能夠在性能與成本上做到優(yōu)勢(shì)，這對(duì)于聚乳酸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要推動(dòng)作用。 

　　聚乳酸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走，一方面要通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作，進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)研究；另一方面要以市場(chǎng)為導(dǎo)向，拓寬聚乳酸的應(yīng)用領(lǐng)域，提升聚乳酸產(chǎn)品的附加值。