PLA的工藝

PLA是高分子材料的一種，因此它的制備就是從小分子單體聚合成高分子聚合物的過程。

PLA材料得益于生物降解性、生物相容性、光澤度、透明性、手感、耐熱性等優(yōu)良特性，它正被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，除了行業(yè)，還有3D打印、服裝、包裝、衛(wèi)生等領(lǐng)域。

1.PLA的單體原料制備

PLA的單體原料是乳酸，它一般是將玉米等殼類作物碾碎后，從中提取淀粉，然后將淀粉制成未精化的葡萄糖。接著通過類似生產(chǎn)啤酒或酒精的方式來發(fā)酵葡萄糖，終經(jīng)過提純工藝得到乳酸單體。

2.PLA的聚合方法

PLA的合成主要有兩種方法，分別是乳酸直接縮聚法和丙交酯開環(huán)聚合法（又叫二步法）。其中二步法為常用，其過程是首先將乳酸進(jìn)行減壓蒸餾制得丙交酯（LA），再以丙交酯為單體，在引發(fā)劑、高溫、高真空度的條件下反應(yīng)數(shù)小時(shí)制得PLA。

三、PLA材料性能及加工工藝

PLA是淺黃色透明固體，熱穩(wěn)定性好，加工溫度170～230℃，有好的抗溶劑型，可用多種方式進(jìn)行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑。

PLA、PBAT等生物降解塑料制品與傳統(tǒng)塑料制品的對(duì)比

生物基塑料涵蓋了包裝、餐飲產(chǎn)品、消費(fèi)性電子產(chǎn)品、汽車、農(nóng)業(yè)/園藝和玩具、紡織品以及其他等許許多多的領(lǐng)域。但是目前來看包裝仍然是生物基塑料應(yīng)用領(lǐng)域，將近占2017年生物基塑料市場(chǎng)總量的60％（120萬噸）。

市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)與發(fā)展：

隨著公眾環(huán)保意識(shí)的提高和對(duì)環(huán)境關(guān)注度的加大以及石油資源的日趨緊缺，以PLA、PBAT等為主的生物降解塑料，作為徹底去除“白色污染”的的方法之一，得到快速的發(fā)展，并獲得了全世界的關(guān)注和重視。

從優(yōu)越的降解、強(qiáng)度等性能來看，其治理污染及替代傳統(tǒng)PE、PP塑料的趨勢(shì)愈發(fā)明顯，其迅速的發(fā)展，可以說是市場(chǎng)自發(fā)的一種驅(qū)動(dòng)力，是人們自發(fā)倡導(dǎo)的必然結(jié)果。

從材料性能方面來看，生物基塑料具有與傳統(tǒng)塑料相同的性能，并提供了額外的優(yōu)勢(shì)，例如減少碳足跡或有助于廢棄物管理，例如工業(yè)堆肥。

PBS的種類

PBS為聚琥珀酸丁二酯，它由丁二酸和丁2醇經(jīng)縮聚而成，屬于脂肪族聚酯類生物降解塑料。還有一種PBS與己二酸的共聚物稱為PBSA，其生物降解性大幅提高，因此脂肪族聚酯類生物降解塑料包括PBS和PBSA兩種。

PBS是目前世界公認(rèn)的綜合性能超好的降解塑料品種，產(chǎn)品可完全生物降解為二氧化碳和水，屬新型環(huán)保材料。

PBS生產(chǎn)原料主要是來自于石油產(chǎn)品。生產(chǎn)設(shè)備可通過對(duì)現(xiàn)有通用聚酯生產(chǎn)設(shè)備略作改造進(jìn)行，目前國(guó)內(nèi)聚酯設(shè)備產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，改造生產(chǎn)PBS為過剩聚酯設(shè)備提供了新的機(jī)遇。

PBS于20世紀(jì)90年代進(jìn)入材料研究領(lǐng)域，并迅速成為可廣泛推廣應(yīng)用的通用型生物降解塑料研究熱點(diǎn)材料之一，耐熱性能好，熱變形溫度和制品使用溫度可以超過100℃。其合成原料來源既可以是石油資源，也可以通過生物資源發(fā)酵得到，PBS是生物降解塑料材料中的佼佼者。

PBAT的產(chǎn)地介紹

PBAT是降解聚酯的另一種常見產(chǎn)品，目前業(yè)內(nèi)一般將其歸屬PBS的同系列產(chǎn)品。PBAT是脂肪族-芳香族共聚酯，結(jié)晶率低，分子鏈有柔性的脂肪鏈和剛性的芳環(huán)，具有優(yōu)良的力學(xué)性能。而且由于脂肪族酯鍵的存在，同時(shí)具有良好的生物可降解性，可自然降解。

PBAT可由己二酸（AA）、對(duì)苯二甲酸（PTA）和1,4-丁2醇（BDO），在催化劑的作用下直接酯化后熔融縮聚而成。直接酯化法工藝合理、流程短、生產(chǎn)效率快、投資少、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定。開發(fā)有效綠色催化劑，提高產(chǎn)率和產(chǎn)品的質(zhì)量是工業(yè)合成PBAT的重點(diǎn)方向。國(guó)際上早實(shí)現(xiàn)了PBAT產(chǎn)業(yè)化的是德國(guó)巴斯夫的Ecoflex。在國(guó)內(nèi)，一般企業(yè)都進(jìn)行了脂肪族降解聚酯的柔性設(shè)計(jì)，PBS、PBAT、PBST及PBSA等PBS同系列聚酯和共聚酯可以在一條生產(chǎn)線進(jìn)行切換生產(chǎn)。

PBAT具有十分優(yōu)異的成膜性能，廣泛用于地膜、膜袋包裝等領(lǐng)域，是目前發(fā)展快、應(yīng)用廣泛的降解塑料品種之一。