Způsoby výroby pla materiálu

Způsoby výroby pla materiálu

  Existuje několik průmyslových způsobů výroby použitelného PLA s vysokou molekulární rychlostí. Kyselina mléčná a cyklický diester laktid jsou dva hlavní monomery používané k tomuto účelu.

  Nejběžnější metodou vytváření PLA je polymerace laktidu s otevřením kruhu s různými kovovými katalyzátory (typicky oktoát cínu) buď v roztoku nebo jako suspenze. Reakce katalyzovaná kovem má tendenci vést k recemizaci PLA, což snižuje stereoregularitu ve srovnání s výchozím materiálem biomasy.

  Je také možné vyrobit PLA přímou kondenzací monomerů kyseliny mléčné. Tento proces se provádí při teplotách nižších než 200 °C, kdy se vytváří entropicky preferovaný laktidový monomer. Tento proces generuje vodu ekvivalentní každému kroku esterifikace. Voda musí být odstraněna buď pomocí vakua nebo pomocí azeotropické destilace, aby se podpořila polykondenzace a dosáhlo se vysoké molekulární rychlosti. Ještě vyšších molekulových rychlostí lze dosáhnout krystalizací surového polymeru z taveniny. Tím se koncentrují koncové skupiny karbolyxové kyseliny a alkoholu v amorfní oblasti pevného polymeru a reagují tak, aby bylo dosaženo molekulových hmotností 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 které je známo, že vykazuje krystalinitu. Stupeň této krystalinity je řízen poměrem D a L enantiomerů, které se používají, stejně jako typem katalyzátoru, který se používá. Pětičlenná cyklická sloučenina O-karboxyanhydrid kyseliny mléčné (lac-OCA) se také používá v akademickém prostředí místo kyseliny mléčné a laktidu. Tato sloučenina neprodukuje vodu jako vedlejší produkt a je reaktivnější než laktid. PLA byla také přímo biosyntetizována, zatímco kyselina mléčná byla také kontaktována se zeolitem, čímž se vytvořil jednokrokový proces, který probíhá při teplotě, která je asi o 100 °C nižší.