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科技名詞|聚乳酸 polylactic acid

發(fā)布日期:2024-08-08??來源:全國科學技術(shù)名詞審定委員會??瀏覽次數(shù):699
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核心提示:聚乳酸polylactic acid定義:由乳酸聚合而成的可生物降解高分子材料。具有良好的生物相容性、熱穩(wěn)定性、可加工性能和耐溶劑性。學科:化工_生物化工工藝及產(chǎn)品_生物材料工程_長鏈二元酸相關(guān)名詞:乳酸 聚合物 生物質(zhì)2019年,南京農(nóng)業(yè)大學舉辦“科技報國,筑夢創(chuàng)新”第十三屆科技文化節(jié)暨大學生科技博覽會。大學生展示用秸稈和聚乳酸制作而成的調(diào)羹、筷子以及牙刷

聚乳酸

polylactic acid

定義:由乳酸聚合而成的可生物降解高分子材料。具有良好的生物相容性、熱穩(wěn)定性、可加工性能和耐溶劑性。

學科:化工_生物化工工藝及產(chǎn)品_生物材料工程_長鏈二元酸

相關(guān)名詞:乳酸 聚合物 生物質(zhì)

2019年,南京農(nóng)業(yè)大學舉辦“科技報國,筑夢創(chuàng)新”第十三屆科技文化節(jié)暨大學生科技博覽會。大學生展示用秸稈和聚乳酸制作而成的調(diào)羹、筷子以及牙刷等物。圖片來源:視覺中國

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聚乳酸(polylactic acid,PLA),又稱聚丙交酯,是以乳酸為主要原料聚合得到的聚酯類聚合物,結(jié)構(gòu)重復單元為?O?CH(CH3)CO?。聚乳酸在體內(nèi)酯鍵水解斷裂形成低聚物或乳酸,并最終降解為二氧化碳和水,通過呼吸和泌尿系統(tǒng)排出體外,中間產(chǎn)物乳酸也是體內(nèi)正常代謝產(chǎn)物,所以對人體無毒性。

聚乳酸的原材料主要來源于玉米、甜菜、甘蔗、木薯、秸稈等富含淀粉的生物質(zhì),經(jīng)淀粉提取、糖化成葡萄糖,再發(fā)酵成乳酸。目前,工業(yè)上主要采用乳酸直接縮聚法、丙交酯開環(huán)聚合法或溶液共沸聚合法等化學合成法得到聚乳酸。根據(jù)聚乳酸旋光性不同,分別有D型聚乳酸(PDLA)、L型聚乳酸(PLLA)和DL型聚乳酸(PDLLA),大多數(shù)市售的聚乳酸聚合物主要是L型聚乳酸,并添加少量的D型聚乳酸調(diào)節(jié)性能。聚乳酸較聚己內(nèi)酯(PCL)材料工藝更成熟、價格更低廉。

聚乳酸具有良好的生物相容性、生物可降解性、較高機械強度、良好的加工性、熱穩(wěn)定性、抗溶劑性、光澤性、較好的透明度和結(jié)晶度、吸濕透氣性、耐燃性、抑菌防霉性,以及防紫外線等性能。同時,聚乳酸也具有脆性高、延展性差、耐熱性差、耐水解性差和熔體強度低等缺點。

聚乳酸在多個領(lǐng)域有廣泛的應用。聚乳酸是3D打印領(lǐng)域常用的材料之一,既環(huán)保又實用,被用于制造各種物品。在生物醫(yī)學領(lǐng)域,聚乳酸廣泛應用于人體植入物,如可吸收螺釘、心血管支架、心臟瓣膜和手術(shù)縫合線等。在藥物遞送領(lǐng)域,基于聚乳酸的微球、納米粒、囊泡等藥物運載體系已被開發(fā)用于治療、診斷和成像。環(huán)境友好型包裝材料領(lǐng)域是聚乳酸需求最大的市場,被廣泛用于生物可降解食品包裝、容器等,有助于減少塑料垃圾對環(huán)境的影響。在紡織業(yè),聚乳酸纖維被用于生產(chǎn)服裝、家用紡織品等,這些纖維在保持原有性能的同時,還具有天然親膚、抑菌、防霉、抗紫外、可降解等特性。此外,聚乳酸在農(nóng)用地膜、化肥與農(nóng)藥緩釋、建筑材料、體育用品、電子產(chǎn)品、汽車內(nèi)飾件等領(lǐng)域也有應用。

聚乳酸作為一種可降解的生物基材料,隨著碳達峰、碳中和目標的推進,在消費者環(huán)保意識增強和環(huán)保法規(guī)趨嚴的背景下,國內(nèi)外市場需求強勁。2023年,全球聚乳酸市場規(guī)模達到了10.7億美元,預計到2032年將增長至42億美元。我國也將聚乳酸納入戰(zhàn)略發(fā)展計劃,通過政策扶持、資金補貼等手段推動聚乳酸產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展。

責任編輯:張鵬輝

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