ПОЛИЛАКТИД

Полилактид

ПОЛИЛАКТИД

Полилакти́д (ПЛА) — биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота.

Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник.

Используется для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов.

Синтез

Полимеризация лактида с раскрытием цикла.

Существует два способа синтеза полилактида: поликонденсация молочной кислоты и полимеризация лактида. В промышленности используется их комбинация.

Поликонденсацией молочной кислоты можно получать только низкомолекулярный полилактид, так как в процессе выделяется побочный продукт — вода, отвести которую из реакции сложно, и поэтому растущая полимерная цепь разрушается. Получившийся низкомолекулярный полилактид деполимеризуют до димера молочной кислоты, лактида.

Полученный лактид полимеризуют при высокой температуре с добавлением катализатора октаноата олова, получая высокомолекулярный полилактид.

Свойства и структура

И молочная кислота, и лактид проявляют оптическую активность, то есть существуют в виде двух L- и D- стереоизомеров, являющихся зеркальным отображением друг друга. Варьируя относительное содержание этих форм в полилактиде, можно задавать свойства получаемого полимера, а также получать различные классы полилактидных материалов.

Полилактид из 100 % L-лактида (L-ПЛА) имеет высокую степень стереорегулярности, что придает ему кристалличность. Температура стеклования L-ПЛА: 54—58 °C[2], температура плавления 170—180 °C, скачок теплоёмкости 100 % аморфного ПЛА 0,54 Дж/(г·К).

Используя при полимеризации смесь D- и L- форм лактида, получают аморфный полилактид (L,D-ПЛА), температура стеклования которого составляет 50—53 °C[3], плавление отсутствует, так как нет кристаллической фазы.
Самая высокая температура плавления у стереокомплекса, состоящего из чистого L-ПЛА и чистого D-ПЛА.

Две цепочки сплетаются, и образующиеся дополнительные взаимодействия между ними ведут к повышению температуры плавления (до 220 °C).

Физические свойства

ВеличинаЗначение
Температура плавления173-178 °C
Температура размягчения50 °C
Твердость (по Роквеллу)R70-R90
Относительное удлинение при разрыве3,8 %
Прочность на изгиб55,3 МПа
Прочность на разрыв57,8 МПа
Модуль упругости при растяжении3,3 ГПа
Модуль упругости при изгибе2,3 ГПа
Температура стеклования60-65 °C
Плотность1,23-1,25 г/см³
Минимальная толщина стенок1 мм
Точность печати± 0,1 %
Размер мельчайших деталей0,3 мм
Усадка при изготовлении изделийнет
Влагопоглощение0,5-50 %

Применения

Биоразлагаемые одноразовые стаканы в ресторанах.

Полилактид применяется для производства экологически чистой биоразлагаемой упаковки, одноразовой посуды, средств личной гигиены.

Биоразлагаемые пакеты из полилактида используются в таких крупных торговых сетях как Wal-Mart Stores и Kmart.

Ввиду своей биосовместимости, полилактид широко применяется в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов, а также в системах доставки лекарств.

Полилактид отвечает концепции устойчивого развития[источник не указан 2199 дней], так как для его синтеза используются ежегодно возобновляемые природные ресурсы. Упаковочные изделия из полилактида — экологически чистая альтернатива традиционной бионеразлагаемой упаковке на основе химически стойких полимеров.

Полилактид также применяется в 3D-принтерах в качестве исходного материала для печати.[4]

Производство

Самый крупный производитель L-ПЛА — американская компания Nature Works (140 000 тонн/год).

Также ПЛА производится компанией Toyota (Япония), Hitachi (Япония), DuPont (США), Galactic (Бельгия), Hisun Biomaterials (Китай), а основной производитель L,D-ПЛА — компания PURAC и Total Corbion (Нидерланды).

В России же подобных производств на 2014 нет, однако биоразлагаемая посуда и упаковка импортируется из разных стран компаниями “ДжиДиСи” и «Геовита».

Типовой технологический процесс производства PLA предполагает, что при полимеризации лактонов используются металлосодержащие катализаторы, которые являются опасными для здоровья и окружающей среды.[5]

С 2015 года в России налажено производство медицинского высокочистого PLA на мощностях АО «ВНИИСВ»

С 2018 года компания ДжиДиСи (GDC), первая на территории СНГ, запустила новую линию на собственном производстве по выпуску биоразлагаемой упаковки с применением полилактидной плёнки под собственной торговой маркой DoECO.

См. также

  • Полимеризация
  • Поликонденсация

Ссылки на “Полилактид”

  • ПОЛИЛАКТАТЫ — биоразлагаемые полиэфиры

Источник: http://www.cruer.com/max7612/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B4

Появление, свойства, преимущества и применение полилактида

ПОЛИЛАКТИД

Практика использования полимерных материалов выявила один существенный недостаток большинства таких соединений.

Эти материалы, ежегодно производимые промышленностью в объеме десятков миллионов тонн, в последующем очень сложно утилизируются.

Такая особенность оказывает значительное влияние на состояние экологии во всех странах мира. Поэтому задача получения альтернативного материала с быстрым сроком разложения была поставлена и успешно решена.

Природа материала

С химической точки зрения полилактид это алифатический полиэфир, который является термопластичным, а также легко разлагается в биологической среде, или, находясь в ней, не оказывает вредных воздействий. Мономером для полилактида выступает молочная кислота. Химическая формула, которая обозначает полилактид, выглядит как С3H4О2.

Основным важным преимуществом, которое можно назвать доминирующим, является тот факт, что для производства полилактида требуются натуральные возобновляемые ресурсы. Основными компонентами, которые используют при производстве полилактида, являются сахарный тростник или кукуруза.

Это позволяет использовать готовый материал для изготовления различных видов продукции:

  • тара и упаковка для продуктов питания;
  • одноразовая посуда;
  • фасовочные пакеты.

Основные свойства материала можно выразить такими показателями:

  • плотность – 1,2-1,4 г/см3;
  • прочность материала при растяжении – 10-60 Мпа;
  • температура размягчения материала – 52-165ºС;
  • температура плавления – 165-195ºС;
  • поглощение влаги – 0,5-50 %.

В зависимости от назначения использования получает полилактид свойства, которые будут удовлетворять необходимым потребностям. Это связано с составом материала, где изменяя пропорции молочной кислоты и лактида варьируются и конечные свойства.

В качестве разновидностей базового материала можно выделить следующие виды полилактида:

  • аморфный полилактид с низкой температурой стеклования (50-53ºС);
  • стереокомплекс с высокой температурой плавления из чистых L- и D- линий полилактида.

Получение материала

Рынок производства современного экологичного материала практически сформирован. Среди основных производителей можно отметить такие высокотехнологичные компании как:

  1. Американская фирма Nature Works, с годовым объемом производства около 140 тыс. тонн в год.
  2. Японские компании Toyata и Hitachi.
  3. Китайская компания Hisun Biomaterials.
  4. Менее значимыми игроками являются американская фирма Dupont, бельгийская компания Galactik.
  5. Голландская компания PURAC является крупнейшим производителем стереокомплексного материала.

Нужно отметить, что выпуская полилактид, производство характеризуется не только тем, что для синтеза используются возобновляемые ресурсы, а сам материал экологически чистый. Непосредственно заводы наполовину меньше выбрасывают такого парникового газа как диоксид углерода.

Ископаемые ресурсы также задействованы в производстве, однако технология предполагает снижение объёмов таких веществ на 65%.

Таким образом, стоит ожидать не только увеличение ежегодных объемов производимой продукции, но и расширение линейки готовых изделий на основе полилактида.

Практика применения и перспективы

Практика применения материалов, которые быстро разлагаются в окружающей среде, позволила производить такие массовые предметы, как фасовочные пакеты, упаковку для пищевых продуктов. Некоторые крупные сети, например, как Wal market, перешли на 100-процентное использование тары из полилактида.

Дальнейшие исследования позволили расширить линейку выпускаемой продукции. Можно назвать такие направления:

  • Медицина. Освоено производства хирургических нитей и штифтов, которые активно используются при проведении операций. Также на основе искусственного полимера изготавливают упаковку для лекарств. Полилактид может использоваться и в составе с другими материалами, например, активно смешивается с хитозаном.
  • Общественное питание. На основе материала изготавливают не только одноразовую посуду для домашнего потребления, но и аналогичные изделия в системе общепита. При этом бокалы или тарелки могут выглядеть стильно и дорого.
  • Высокие технологии. Материал активно начал использоваться при изготовлении конструкций, которые получаются при печати на 3D-принтерах.
  • Перспектива использования искусственного полимера непосредственно связана с высокими технологиями, развитием медицины и экологической безопасности во всех странах.

Источник: https://polimerinfo.com/kompozitnye-materialy/polilaktid.html

План:

    Введение

  • 1 Синтез
  • 2 Свойства и структура
  • 3 Применения
  • 4 Производство
  • Примечания

ПолилактидОбщие свойстваСвойства
Структурная формула полилактида.
Системаническое наименованиеполи (3,6-диметил-1,4-ди-оксан-2,5-дион)]
Молекулярная формула(C3H4O3)n
Молярная масса(76)n г/моль
Плотностькристалличныйаморфный[1]1,290 г/см³1,248 г/см³
Температура стеклованияL-ПЛАL,D-ПЛА 54-58 °C,50-53 °C,
Температура плавления170—180 °C
Удельная теплота плавления100 % L-ПЛА93 Дж/г
Скачок теплоемкости100 % аморф. ПЛА0,54 Дж/(г* °С)

Полилакти́д (ПЛА) — биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота. Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник.

Используется для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов.

В природных условиях срок разложения составляет от 2-х месяцев до 2-х лет.

1. Синтез

Полимеризация лактида с раксрытием цикла.

Существует два способа синтеза полилактида: поликонденсация молочной кислоты и полимеризация лактида. В промышленности используется их комбинация.

Поликонденсацией молочной кислоты можно получать только низкомолекулярный полилактид, так как в процессе выделяется побочный продукт — вода, отвести которую из реакции сложно, и, поэтому, растущая полимерная цепь разрушается.

Получившийся низкомолекулярный полилактид деполимеризуют до димера молочной кислоты, лактида. Полученный лактид полимеризуют при высокой температуре, с добавлением катализатора октоноата олова, получая высокомолекулярный полилактид.

2. Свойства и структура

Как молочная кислота, так и лактид, проявляют оптическую активность, то есть существуют в виде двух L- и D- стереоизомеров, являющихся зеркальным отображением друг друга.

Варьируя относительное содержание этих форм в полилактиде, можно задавать свойства получаемого полимера, а также получать различные классы полилактидных материалов. Полилактид из 100 % L-лактида (L-ПЛА) имеет высокую степень стереорегулярности, что придает ему кристалличность.

Температура стеклования L-ПЛА: 54-58 °C[2], температура плавления 170—180 °C. Используя при полимеризации смесь D- и L- форм лактида, получают аморфный полилактид (L,D-ПЛА), температура стеклования которого составляет 50-53 °C[3], плавление отсутствует, так как нет кристаллической фазы.

Самая высокая температура плавления у стереокомплекса, состоящего из чистого L-ПЛА и чистого D-ПЛА. Две цепочки сплетаются, и образующиеся дополнительные взаимодействия между ними ведут к повышению температуры плавления (до 220 °C).

3. Применения

Биоразлагаемые одноразовые стаканы в ресторанах.

Полилактид применяется для производства экологически чистой биоразлагаемой упаковки, одноразовой посуды, средств личной гигиены. Биоразлагаемые пакеты из полилактида используются в таких крупных торговых сетях как Wal mart и K-mart. Ввиду своей биосовместимости, полилактид широко применяется в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов, а также в системах доставки лекарств.

Полилактид отвечает концепции устойчивого развития, так как для его синтеза используются ежегодно возобновляемые природные ресурсы. Упаковочные изделия из полилактида — экологически чистая альтернатива традиционной бионеразлагаемой упаковке, на основе нефти.

4. Производство

При производстве ПЛА в атмосферу выбрасывается на 50 % меньше углекислого газа, чем при производстве полимеров на основе нефти, а использование ископаемых ресурсов меньше на 35 %, при этом использование растворителя не требуется. Таким образом, производство ПЛА является экологически чистым.

Самый крупный производитель L-ПЛА — американская компания Nature Works (140 000 тонн/год). Также ПЛА производится компанией Toyata (Япония), Hitachi (Япония), Dupont (США), Galactic(Бельгия), Hisun Biomaterials (Китай), а основной производитель L,D-ПЛА — компания PURAC(Нидерланды).

Основная часть производства полилактида приходится на страны, в которых введены налоговые льготы на производство и использование не загрязняющей атмосферу продукции.

Примечания

  1. Polymer Data Handbook, Oxford University Press 1999.
  2. T. Maharanaa, B. Mohantyb, Y.S. Negi. Melt-solid polycondensation of lactic acid and its biodegradability; Progress in Polymer Science 34(2009) 99-124
  3. Garlotta D. A literature review of poly(lactic acid). J Polym Environ 2001;9:63-84.

скачать
Данный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии. Синхронизация выполнена 16.07.11 08:32:59
Категории: Полимеры, Синтетические волокна.
Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareA.

Источник: http://wreferat.baza-referat.ru/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B4

Синтез[ | ]

Полимеризация лактида с раскрытием цикла.

Существует два способа синтеза полилактида: поликонденсация молочной кислоты и полимеризация лактида. В промышленности используется их комбинация.

Поликонденсацией молочной кислоты можно получать только низкомолекулярный полилактид, так как в процессе выделяется побочный продукт — вода, отвести которую из реакции сложно, и поэтому растущая полимерная цепь разрушается. Получившийся низкомолекулярный полилактид деполимеризуют до димера молочной кислоты, лактида.

Полученный лактид полимеризуют при высокой температуре с добавлением катализатора октаноата олова, получая высокомолекулярный полилактид.

Свойства и структура[ | ]

И молочная кислота, и лактид проявляют оптическую активность, то есть существуют в виде двух L- и D- стереоизомеров, являющихся зеркальным отображением друг друга. Варьируя относительное содержание этих форм в полилактиде, можно задавать свойства получаемого полимера, а также получать различные классы полилактидных материалов.

Полилактид из 100 % L-лактида (L-ПЛА) имеет высокую степень стереорегулярности, что придает ему кристалличность. Температура стеклования L-ПЛА: 54—58 °C[2], температура плавления 170—180 °C, скачок теплоёмкости 100 % аморфного ПЛА 0,54 Дж/(г·К).

Используя при полимеризации смесь D- и L- форм лактида, получают аморфный полилактид (L,D-ПЛА), температура стеклования которого составляет 50—53 °C[3], плавление отсутствует, так как нет кристаллической фазы.
Самая высокая температура плавления у стереокомплекса, состоящего из чистого L-ПЛА и чистого D-ПЛА.

Две цепочки сплетаются, и образующиеся дополнительные взаимодействия между ними ведут к повышению температуры плавления (до 220 °C).

Физические свойства[ | ]

ВеличинаЗначение
Температура плавления173-178 °C
Температура размягчения50 °C
Твердость (по Роквеллу)R70-R90
Относительное удлинение при разрыве3,8 %
Прочность на изгиб55,3 МПа
Прочность на разрыв57,8 МПа
Модуль упругости при растяжении3,3 ГПа
Модуль упругости при изгибе2,3 ГПа
Температура стеклования60-65 °C
Плотность1,23-1,25 г/см³
Минимальная толщина стенок1 мм
Точность печати± 0,1 %
Размер мельчайших деталей0,3 мм
Усадка при изготовлении изделийнет
Влагопоглощение0,5-50 %

Применения[ | ]

Биоразлагаемые одноразовые стаканы в ресторанах.

Полилактид применяется для производства экологически чистой биоразлагаемой упаковки, одноразовой посуды, средств личной гигиены.

Биоразлагаемые пакеты из полилактида используются в таких крупных торговых сетях как Wal-Mart Stores и Kmart.

Ввиду своей биосовместимости, полилактид широко применяется в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов, а также в системах доставки лекарств.

Полилактид отвечает концепции устойчивого развития[источник не указан 2085 дней], так как для его синтеза используются ежегодно возобновляемые природные ресурсы. Упаковочные изделия из полилактида — экологически чистая альтернатива традиционной бионеразлагаемой упаковке на основе химически стойких полимеров.

Полилактид также применяется в 3D-принтерах в качестве исходного материала для печати.[4]

Производство[ | ]

Самый крупный производитель L-ПЛА — американская компания Nature Works (140 000 тонн/год).

Также ПЛА производится компанией Toyota (Япония), Hitachi (Япония), DuPont (США), Galactic (Бельгия), Hisun Biomaterials (Китай), а основной производитель L,D-ПЛА — компания PURAC (Нидерланды).

В России же подобных производств на 2014 нет, однако биоразлагаемая посуда и упаковка импортируется из разных стран компанией «».

Типовой технологический процесс производства PLA предполагает, что при полимеризации лактонов используются металлосодержащие катализаторы, которые являются опасными для здоровья и окружающей среды.[5]

С 2015 года в России налажено производство медицинского высокочистого PLA на мощностях АО «ВНИИСВ»

См. также[ | ]

  • Полимеризация
  • Поликонденсация

Ссылки[ | ]

  • ПОЛИЛАКТАТЫ — биоразлагаемые полиэфиры

Источник: https://encyclopaedia.bid/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%8F/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B4

Ссылки

  • ПОЛИЛАКТАТЫ — биоразлагаемые полиэфиры

полилактид

Полилактид Информацию О

Полилактид

Полилактид
Полилактид Вы просматриваете субъект
Полилактид что, Полилактид кто, Полилактид описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

Наш сайт имеет систему в функции поисковой системы. Выше: “что вы искали?”вы можете запросить все в системе с коробкой. Добро пожаловать в нашу простую, стильную и быструю поисковую систему, которую мы подготовили, чтобы предоставить вам самую точную и актуальную информацию.

Поисковая система, разработанная для вас, доставляет вам самую актуальную и точную информацию с простым дизайном и системой быстрого функционирования. Вы можете найти почти любую информацию, которую вы ищете на нашем сайте.

На данный момент мы служим только на английском, турецком, русском, украинском, казахском и белорусском языках.
Очень скоро в систему будут добавлены новые языки.

Жизнь известных людей дает вам информацию, изображения и видео о сотнях тем, таких как политики, правительственные деятели, врачи, интернет-сайты, растения, технологические транспортные средства, автомобили и т. д.

Источник: https://www.turkaramamotoru.com/ru/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B4-431281.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть