3D打印耗材:PLA耗材詳細解析
http://www.wandqa.cn2021年08月12日 14:19教育裝備網
PLA聚乳酸也稱為聚丙交酯(polylactide),屬于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物,原料來源充分而且可以再生,主要以玉米、木薯等為原料。聚乳酸的生產過程無污染,而且產品可以生物降解,實現在自然界中的循環,因此是理想的綠色高分子材料。
聚乳酸的熱穩定性好,加工溫度170~230℃,有好的抗溶劑性,可用多種方式進行加工,如擠壓、紡絲、雙軸拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的產品除能生物降解外,生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好,還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分廣泛,可用作包裝材料、纖維和非織造物等,目前主要用于服裝(內衣、外衣)、產業(建筑、農業、林業、造紙)和醫療衛生等領域。
PLA在規模產業化之前的價格為1000美元/公斤。后來經密歇根州立大學Ramani Narayan教授課題組的產業化研究,實現了規模化生產。該技術現由Natureworks公司產業化。
PLA最大的制造商是美國NatureWorks公司,其次是中國的海正生物,他們目前的產量分別是10萬噸和1萬5千噸。PLA有很多的應用,可以在擠出、注塑、拉膜、紡絲等多領域應用。
.制備流程
我們主要說說較常用的開環聚合方法,它的制程大致是這樣的:
1)取材
將玉米等殼類作物碾碎后,從中提取淀粉,然后將淀粉制成未精化的葡萄糖。現在很多高技術已克服減去了碾碎的過程,直接從大量的農作物中提取原料。
2)發酵
以類似生產啤酒或酒精的方式來發酵葡萄糖,而葡萄糖發酵后變成類似于食物添加用于人體肌肉組織內中的乳酸。
3)中間型產物
將乳酸單體以特殊的濃縮制程,轉變成中間型產物--減水乳酸,即丙交酯。
4)聚合
丙交酯單體經過真空凈化后,再以一種不使用溶劑的溶解制程來完成開環的動作,使單體聚合。
5)聚合物修飾
由于聚合物的分子量與結晶度的不同,可使材料特性的變化空間很大,所以因不同應用的產品,將PLA做不同的修飾。
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責任編輯:吳美艷
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