Výrobní metody materiálu PLA

Výrobní metody materiálu PLA

  Existuje několik průmyslových způsobů, jak produkovat použitelnou PLA s vysokou molekulární rychlostí. Kyselina mléčná a cyklický di-ester jsou pro to dva hlavní monomery.

  Nejběžnějším způsobem vytváření PLA je polymerace laktidu s otevřením prstenců s různými kovovými katalyzátory (obvykle cínový Octoát) buď v roztoku nebo jako suspenzi. Kovově katalyzovaná reakce má tendenci vést k recemizaci PLA, což snižuje stereoregularitu ve srovnání s počátečním materiálem biomasy.

  Je také možné produkovat PLA prostřednictvím přímé kondenzace monomerů kyseliny mléčné. Tento proces se provádí při teplotách pod 200 ° C, v tomto okamžiku se generuje entropicky upřednostňovaný monomer laktidů. Tento proces generuje vodu ekvivalentní každému kroku esterifikace. Voda musí být odstraněna buď pomocí vakua, nebo prostřednictvím azeotropické destilace, aby se podpořila polykondenzace a dosáhla vysoké molekulární rychlosti. Ještě vyšší molekulární rychlosti lze dosáhnout krystalizací surového polymeru z taveniny. To koncentruje skupiny koncových kyselin a alkoholu v amorfní oblasti pevného polymeru a reaguje na dosažení molekulové hmotnosti 128–152 kDa.

  Polymerizací racemické směsi L- a D-laktidů je možné syntetizovat amorfní poly-DL-laktid (PDLLA). Stereospecifické katalyzátory mohou vést k heterotaktické PLA, o kterém je známo, že vykazují krystalinitu. Stupeň této krystalinity je řízen poměrem D k l enantiomerům, které se používají, a také typem použitého katalyzátoru. Pětičlenná cyklická sloučenina kyseliny mléčné kyseliny o-karboxyanhydrid (Lac-OCA) se také používá v akademickém prostředí místo kyseliny mléčné a laktida. Tato sloučenina nevytváří vodu jako koprodukt a je reaktivnější než laktid. PLA byla také přímo biosyntetizována, zatímco kyselina mléčná byla také kontaktována se zeolitem, čímž se vytvořil jednostupňový proces, který probíhá při teplotě, která je o 100 ° C nižší.