PLA 소재의 생산방법

PLA 소재의 생산방법

  고분자량으로 사용 가능한 PLA를 생산하는 산업적 방법에는 여러 가지가 있습니다. 젖산과 고리형 디에스테르인 락타이드가 이를 위해 사용되는 두 가지 주요 단량체입니다.

  PLA를 생성하는 가장 일반적인 방법은 용액이나 현탁액에서 다양한 금속 촉매(일반적으로 주석 옥토에이트)를 사용하여 락타이드를 개환 중합하는 것입니다. 금속 촉매 반응은 PLA의 회수로 이어지는 경향이 있으며, 이는 바이오매스 출발 물질과 비교할 때 입체규칙성을 감소시킵니다.

  젖산 단량체의 직접 축합을 통해 PLA를 생산하는 것도 가능합니다. 이 공정은 200°C 미만의 온도에서 수행되며, 이 시점에서 엔트로피적으로 선호되는 락타이드 단량체가 생성됩니다. 이 공정은 각 에스테르화 단계에 해당하는 물을 생성합니다. 중축합을 촉진하고 고분자율을 얻으려면 진공을 사용하거나 공비 증류를 통해 물을 제거해야 합니다. 용융물에서 조 폴리머를 결정화하면 훨씬 더 높은 분자 속도를 얻을 수 있습니다. 이는 고체 폴리머의 비정질 영역에 카볼릭산과 알코올 말단 그룹을 집중시켜 반응하여 128-152kDa의 분자량을 달성합니다.

  L- 및 D-락타이드의 라세미 혼합물을 중합함으로써 무정형 폴리-DL-락타이드(PDLLA)를 합성할 수 있습니다. 입체특이적 촉매는 결정성을 나타내는 것으로 알려진 이종택성 PLA로 이어질 수 있습니다. 이 결정화도의 정도는 사용되는 거울상이성질체 D 대 L의 비율과 사용되는 촉매 유형에 따라 제어됩니다. 5원 고리 화합물인 젖산 O-카르복시무수물(lac-OCA)도 학문적 환경에서 젖산과 젖화물 대신 사용되었습니다. 이 화합물은 부산물로 물을 생성하지 않으며 락타이드보다 반응성이 더 높습니다. PLA는 또한 직접 생합성되었으며 젖산도 제올라이트와 접촉하여 약 100°C 더 낮은 온도에서 발생하는 1단계 공정을 생성했습니다.