文档介绍：聚乳酸( PLA )纤维 031099 班蔡笃阳李渊海生军?一、聚乳酸纤维简介?二、聚乳酸的合成?三、聚乳酸纤维的制备?四、聚乳酸纤维的特性?五、聚乳酸性能和应用?六、聚乳酸的发展前景聚乳酸一、聚乳酸( PLA )纤维的简介?聚乳酸属于合成脂肪族聚酯,是一种用途非常广泛的完全可生物降解的聚合物。它采用淀粉原料经发酵转化成乳酸,然后经聚合、纺丝成聚乳酸的熔点达 170 ℃以上,聚乳酸纤维物理性能与涤纶类似,外观透明,性能更优越。聚乳酸纤维侧面图聚乳酸纤维横截面图二、聚乳酸的合成?聚乳酸的单体是乳酸,其分子式为: ?聚乳酸的合成原理: - 聚乳酸目前合成的方法主要有: 1、开环聚合 20 世纪 50 年代,美国杜邦公司首先把乳酸制得丙交酯,然后进行开环聚合。丙交酯的开环聚合可用阴离子聚合、阳离子聚合及配位聚合。用于阳离子聚合的引发剂主要包括质子酸、路易斯酸及烷基化试剂,如三氟甲磺酸、甲基三氟甲磺酸等,阳离子外消旋不可避免,难以得到高相对分子质量的聚乳酸。阴离子开环聚合的引发剂有苯甲酸钾、苯酚钾、硬脂酸钾。丙交酯合成原理: 2、直接缩聚把乳酸单体进行直接缩合已经成为制备聚乳酸的重要方法, 其直接缩聚反应过程如下: 开始人们认为,直接缩合法只能得到相对分子质量低的低聚物。如今在反应过程中及时除去产生的小分子水,已有所突破。 3、聚乳酸纤维的制备?聚乳酸及其共聚物的纺丝可采用溶液纺丝和熔融纺丝工艺,主要采用干纺-热拉伸工艺,而干纺纤维的机械性能要优于熔纺纤维。研究表明,聚乳酸的分子量及其分布、纺丝溶液的组成及浓度、拉伸温度、聚乳酸的结晶度和纤维直径,都影响最终纤维的性能。?目前,熔融纺丝法生产的聚乳酸纤维的工艺和设备正在不断改进和完善,它已成为乳酸纺丝成型加工的主流。。(1)有较好的亲水性、毛细管效应和水的扩散性; (2) 模量和弯曲刚度是涤纶的一半, 故手感柔软; (3) 有良好的回弹性、抗皱性和保形性; (4) 限氧指数较高(LOL24-29) ,燃烧后自灭性好、燃烧发烟量低, 有较好阻燃性; (5) 有防紫外线能力,紫外线吸收率低; (6) 折射率低、染色制品显色性好; (7) 易染性,染色温度低于涤纶。 4、聚乳酸纤维的特性 5、聚乳酸纤维的定性鉴别?鉴别方法采用燃烧试验法、显微镜法、熔点试验法、红外吸收光谱法、化学溶解试验法对聚乳酸纤维进行物理、化学性能的研究。例如: 显微镜法对聚乳酸纤维进行显微镜观察,其横截面为近似圆形,纵截面纤维光滑、有明显斑点。其横向、纵向截面图形见图 1、图 2。 6、聚乳酸纤维的缺点?聚乳酸中有大量的酯键,亲水性差,降低了它与其它物质的生物相容性;?聚合所得产物的相对分子量分布过宽,聚乳酸本身为线型聚合物,这都使聚乳酸材料的强度往往不能满足要求,脆性高,热变形温度低,抗冲击性差;?降解周期难以控制;?价格太贵,乳酸价格以及聚合工艺决定了 PLA 的成本较高。这都促使人们对聚乳酸的改性展开深入的研究。