Načini proizvodnje PLA materiala

Načini proizvodnje PLA materiala

  Obstaja več industrijskih načinov za proizvodnjo uporabnega PLA z visoko molekularno hitrostjo. Laktična kislina in ciklični di-ester, laktid sta dva glavna monomera, ki se uporabljata za to.

  Najpogostejša metoda ustvarjanja PLA je polimerizacija laktida, ki odpira obroč z različnimi kovinskimi katalizatorji (običajno kositer oktot) bodisi v raztopini bodisi kot suspenzija. Kovinska katalizirana reakcija ponavadi privede do spominjanja na PLA, kar zmanjšuje stereoregularnost v primerjavi z izhodiščnim materialom biomase.

  Možno je tudi proizvesti PLA z neposrednim kondenzacijo monomerov mlečne kisline. Ta postopek se izvaja pri temperaturah pod 200 ° C, nato pa nastaja entropsko favoriziran laktidni monomer. Ta postopek ustvari vodo, ki ustreza vsakemu koraku esterifikacije. Vodo je treba odstraniti bodisi z uporabo vakuuma bodisi z azeotropno destilacijo, da se spodbujajo polikondenzacijo in doseže visoko molekularno hitrost. Še višje molekularne hitrosti je mogoče doseči s kristalizacijo surovega polimera iz taline. To koncentrira skupine karboliksične kisline in alkohola v amorfnem območju trdnega polimera, ki reagira, da doseže molekulske mase 128–152 kDa.

  S polimerizacijo racemične mešanice L- in D-laktidov je mogoče sintetizirati amorfni poli-DL-laktid (Pdlla). Stereospecifični katalizatorji lahko privedejo do heterotaktične PLA, za katero je znano, da kažejo kristalnost. Stopnja te kristalnosti nadzoruje razmerje med D in l enantiomeri, ki se uporabljajo, pa tudi z vrsto katalizatorja, ki se uporablja. Petčlanska ciklična spojinska mlečna kislina o-karboksijanhidrid (LAC-OCA) je bila uporabljena tudi v akademskem okolju namesto v mlečno kislino in laktidom. Ta spojina ne proizvaja vode kot koprodukt in je bolj reaktivna kot laktid. PLA je bil tudi neposredno biosinteziran, medtem ko je bila mlečna kislina tudi v stiku z zeolitom, kar ustvari enostopenjski postopek, ki poteka pri temperaturi, ki je približno 100 ° C.