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        聚乳酸的二步降解機理

        作者:時間:2020-07-24 次瀏覽

        聚乳酸以其可生物降解和可為人體吸收而廣為人知,但PLA的生物降解機理不同于植物纖維素類天然聚合物以及一般的生物降解樹脂PCL、PHB、PBS等直接酶反應表面侵蝕方式造成降解的作用模式。研究表明,PLA不接受直接的酶攻擊,而是在自然降解環境或堆肥環境下首先發生簡單的水解作用,使分子量有所降低、使分子骨架有所破裂而形成較低分子量的組分,而質量不發生變化。這種水解過程又首先發生在非晶區和晶區表面。這些最先形成的較低分子量的組分當降低分子量大約1萬~2萬程度方可進一步在酶的作用下產生新陳代謝作用,變成二氧化碳和水而使降解過程得以完成。在這個階段,因低分子量的PLA低聚物能夠溶解于水而脫離出PLA主體材料,使PLA的質量發生明顯減少。通過實驗發現,PLA的分子量降到2萬左右時,材料變脆;降到1萬左右時變成形狀不一的碎片,由微生物的分解代謝釋放的二氧化碳量急劇增加。因此聚乳酸的降解是分兩步進行的。

           中國大陸采用聚乳酸(PLA)一般都會添加30~50的淀粉。直接添加淀粉會影響材料性能,一般采用糊化淀粉或氧化淀粉。同時要選擇適應淀粉與聚乳酸的相容劑。相容處理不當時材料影響極大。添加淀粉的目的是降低材料成本??傊?,要想生產適應市場需求且價格合理的聚乳酸材料必須選擇合理的配方和生產工藝!

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