A pla anyag előállítási módszerei

A pla anyag előállítási módszerei

  Számos ipari módszer létezik a felhasználható, nagy molekuláris sebességű PLA előállítására. Ehhez a két fő monomer a tejsav és a ciklikus diészter, a laktid.

  A PLA előállításának legáltalánosabb módja a laktid gyűrűnyitó polimerizációja különféle fémkatalizátorokkal (jellemzően ón-oktoáttal) akár oldatban, akár szuszpenzióban. A fém-katalizált reakció hajlamos a PLA rememisációjához vezetni, ami csökkenti a sztereoregularitást a biomassza kiindulási anyaghoz képest.

  A PLA előállítása tejsavmonomerek közvetlen kondenzációjával is lehetséges. Ezt az eljárást 200 °C alatti hőmérsékleten hajtják végre, ekkor entropikusan előnyös laktid monomer képződik. Ez az eljárás minden észterezési lépésnek megfelelő vizet állít elő. A vizet vákuum segítségével vagy azeotróp desztillációval kell eltávolítani a polikondenzáció elősegítése és a nagy molekuláris sebesség elérése érdekében. Még nagyobb molekuláris sebesség érhető el a nyers polimer olvadékból történő kristályosításával. Ez a karbolixsav és alkohol végcsoportokat koncentrálja a szilárd polimer amorf régiójában, és reakcióba lépve 128-152 kDa molekulatömeget ér el.

  L- és D-laktidok racém keverékének polimerizálásával lehetséges az amorf poli-DL-laktid (PDLLA) szintetizálása. A sztereospecifikus katalizátorok heterotaktikus PLA-hoz vezethetnek, amelyről ismert, hogy kristályos. Ennek a kristályosságnak a mértékét a használt D:L enantiomerek aránya, valamint az alkalmazott katalizátor típusa szabályozza. Az öttagú ciklikus vegyületet, a tejsav-O-karboxianhidridet (lac-OCA) szintén használták akadémiai környezetben tejsav és laktid helyett. Ez a vegyület nem termel vizet melléktermékként, és reaktívabb, mint a laktid. A PLA-t közvetlenül is bioszintetizálták, miközben a tejsavat zeolittal is érintkezésbe hozták, így egy egylépéses folyamat jött létre, amely körülbelül 100 °C-kal alacsonyabb hőmérsékleten megy végbe.