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聚乳酸生產(chǎn)是以乳酸為原料,傳統(tǒng)的乳酸發(fā)酵大多用淀粉質(zhì)原料,目前美、法、日等國家已開發(fā)利用農(nóng)副產(chǎn)品為原料發(fā)酵生產(chǎn)乳酸,進而生產(chǎn)聚乳酸。由乳酸制聚乳酸生產(chǎn)工藝有——直接縮聚法:縮聚法就是把乳酸單體進行直接縮合,也稱一步聚合法。在脫水劑的存在下,乳酸分子中的氫氧基和羧基受熱脫水, 直接縮聚合成低聚物。加入催化劑, 繼續(xù)升溫,低相對分子質(zhì)量的聚乳酸聚合成更高相對分子量的聚乳酸。
由乳酸制聚乳酸生產(chǎn)工藝有——二步法:使乳酸生成環(huán)狀二聚體丙交酯,再開環(huán)縮聚成聚乳酸。這一技術(shù)較為成熟,美國natureworks公司生產(chǎn)聚乳酸工藝的工藝即為該工藝。中國的海正與中科院共同研制的聚乳酸生產(chǎn)技術(shù)也與此相似,主要過程是原料經(jīng)微生物發(fā)酵制得乳酸后,再經(jīng)過精制、脫水低聚、高溫裂解,最后聚合成聚乳酸。
由乳酸制聚乳酸生產(chǎn)工藝有——反應擠出制備高分子量聚乳酸:用間歇式攪拌反應器和雙螺桿擠出機組合,進行連續(xù)的熔融聚合實驗,可獲得由乳酸通過連續(xù)熔融縮聚制得的分子量達150000的聚乳酸。利用雙螺桿擠出機將低摩爾質(zhì)量的乳酸預聚物在擠出機上進一步縮聚,制備出較高摩爾質(zhì)量的聚乳酸。在反應溫度為150℃、催化劑用量為0.5%、螺桿轉(zhuǎn)速為75r/min時可通過雙螺桿反應擠出縮聚法快速有效地提高聚乳酸的摩爾質(zhì)量,而且反應擠出產(chǎn)物分散系數(shù)減小,均勻性變好。通過dsc曲線的比較發(fā)現(xiàn),通過反應擠出縮聚法制得的聚乳酸的結(jié)晶度有所降低,這對改善聚乳酸材料在使用過程中表現(xiàn)出較大的脆性是有益的。

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