Polymelkesyre (PLA), magien med å forvandle avlinger til plast
Jul 05, 2024
Polymelkesyre er et alifatisk polyestermateriale avledet fra biomasse, som har god biokompatibilitet og biologisk nedbrytbarhet, og har fordelene med høy mekanisk styrke, god gjennomsiktighet, enkel bearbeiding og støping, og er den største syntetiske nedbrytbare plasten i industrialiseringen.
Polymelkesyre kan fremstilles ved direkte dehydrering polykondensering av melkesyre og ringåpningspolymerisering av laktid (syklisk dimer av melkesyre).
PLA er en alifatisk polyester dannet av melkesyre gjennom oligomerisering, cyklisering, polymerisering og andre prosesser. Transformasjonsprosessen til PLA er som følger: kjemikere kan effektivt lage LA fra stivelse ekstrahert fra avlinger som mais gjennom hydrolyse og mikrobiell gjæring, og videre konvertere det til PLA ved hjelp av kondensasjonspolymerisasjon eller ringåpningspolymerisasjon, og realisere "magien" å gjøre avlinger til plast.
Siden LA-monomer inneholder både hydroksyl (-OH) og karboksylgrupper, kan den kondensere med henholdsvis karboksyl- og hydroksylgruppene til en annen LA-monomer. På denne måten reagerer LA-monomerene vekselvis for å oppnå et PLA-materiale med høy molekylvekt.
For tiden er den viktigste kommersielle polymelkesyren poly-L-melkesyre (PLLA). Melkesyre er et kiralt molekyl som inneholder to isomerer, L-melkesyre (L-laktat) og D-melkesyre (D-laktat). I produksjonsprosessen av polymelkesyre blir L-melkesyreenheten omdannet til D-melkesyreenhet på grunn av påvirkning av høy temperatur, katalysator og andre faktorer, noe som til slutt fører til økning av D-melkesyreenhet og reduksjon av dens teoretiske optiske rotasjonsverdi i PLLA.
