Пластикалық материалды өндіру әдістері

Пластикалық материалды өндіру әдістері

  Жоғары молекулалық жылдамдықпен жарамды PLA өндірудің бірнеше өнеркәсіптік жолдары бар. Бұл үшін қолданылатын екі негізгі мономер сүт қышқылы және циклдік диэфир, лактид болып табылады.

  PLA жасаудың ең кең тараған әдісі - ерітіндіде немесе суспензия түрінде әртүрлі металл катализаторларымен (әдетте қалайы октоат) лактидті сақинамен ашатын полимерлеу. Металл катализденген реакция PLA рецемизациясына әкеледі, бұл биомассаның бастапқы материалымен салыстырғанда стереорегуляцияны төмендетеді.

  Сондай-ақ сүт қышқылы мономерлерінің тікелей конденсациялануы арқылы PLA өндіруге болады. Бұл процесс 200 °C төмен температурада жүзеге асырылады, бұл кезде энтропикалық қолайлы лактидті мономер түзіледі. Бұл процесс әр этерификация сатысына баламалы суды тудырады. Поликонденсацияны ынталандыру және жоғары молекулалық жылдамдыққа жету үшін суды вакуум немесе азеотропты айдау арқылы алып тастау керек. Шикі полимерді балқымадан кристалдау арқылы одан да жоғары молекулалық жылдамдықтарға қол жеткізуге болады. Бұл 128–152 кДа молекулалық салмаққа жету үшін әрекеттесетін қатты полимердің аморфты аймағында карбол қышқылы мен спирттің соңғы топтарын шоғырландырады.

  L- және D-лактидтердің рацемиялық қоспасын полимерлеу арқылы аморфты поли-DL-лактидті (PDLLA) синтездеуге болады. Стереоспецификалық катализаторлар кристалдылықты көрсететін гетеротактикалық PLA-ға әкелуі мүмкін. Бұл кристалдылық дәрежесі қолданылатын D және L энантиомерлерінің қатынасымен, сондай-ақ қолданылатын катализатор түрімен бақыланады. Бес мүшелі циклдік қосылыс сүт қышқылы O-карбоксиангидрид (lac-OCA) сүт қышқылы мен лактидтің орнына академиялық ортада да қолданылған. Бұл қосылыс қосалқы өнім ретінде суды шығармайды және лактидке қарағанда реактивті. PLA да тікелей биосинтезденді, ал сүт қышқылы да цеолитпен байланыста болды, бұл шамамен 100 °C төмен температурада орын алатын бір сатылы процесті құрады.