3D打印耗材：PLA耗材詳細(xì)解析

　　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(lái)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(chǎn)過(guò)程無(wú)污染，而且產(chǎn)品可以生物降解，實(shí)現(xiàn)在自然界中的循環(huán)，因此是理想的綠色高分子材料。

　　聚乳酸的熱穩(wěn)定性好，加工溫度170~230℃，有好的抗溶劑性，可用多種方式進(jìn)行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的產(chǎn)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(nèi)衣、外衣)、產(chǎn)業(yè)(建筑、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、造紙)和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。

　　PLA在規(guī)模產(chǎn)業(yè)化之前的價(jià)格為1000美元/公斤。后來(lái)經(jīng)密歇根州立大學(xué)Ramani Narayan教授課題組的產(chǎn)業(yè)化研究，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。該技術(shù)現(xiàn)由Natureworks公司產(chǎn)業(yè)化。

　　PLA最大的制造商是美國(guó)NatureWorks公司，其次是中國(guó)的海正生物，他們目前的產(chǎn)量分別是10萬(wàn)噸和1萬(wàn)5千噸。PLA有很多的應(yīng)用，可以在擠出、注塑、拉膜、紡絲等多領(lǐng)域應(yīng)用。

　　.制備流程

　　我們主要說(shuō)說(shuō)較常用的開環(huán)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(xiàn)在很多高技術(shù)已克服減去了碾碎的過(guò)程，直接從大量的農(nóng)作物中提取原料。

　　2)發(fā)酵

　　以類似生產(chǎn)啤酒或酒精的方式來(lái)發(fā)酵葡萄糖，而葡萄糖發(fā)酵后變成類似于食物添加用于人體肌肉組織內(nèi)中的乳酸。

　　3)中間型產(chǎn)物

　　將乳酸單體以特殊的濃縮制程，轉(zhuǎn)變成中間型產(chǎn)物--減水乳酸，即丙交酯。

　　4)聚合

　　丙交酯單體經(jīng)過(guò)真空凈化后，再以一種不使用溶劑的溶解制程來(lái)完成開環(huán)的動(dòng)作，使單體聚合。

　　5)聚合物修飾

　　由于聚合物的分子量與結(jié)晶度的不同，可使材料特性的變化空間很大，所以因不同應(yīng)用的產(chǎn)品，將PLA做不同的修飾。

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