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聚乳酸的研究进展摘要：聚乳酸(Poly(lacticacid),PLA)是一种由可再生植物资源如谷物或植物秸秆发酵得到的乳酸经过化学合成制备的生物降解高分子。聚乳酸无毒、无刺激性,具有优良的可生物降解性、生物相容性和力学性能,并可采用传统方法成型加工,因此,聚乳酸替代现有的一些通用石油基塑料己成为必然趋势。由于聚乳酸自身强度、脆性、阻透性、耐热性等方面的缺陷限制了其应用范围,因而,增强改性聚乳酸己成为目前聚乳酸研究的热点和重点之一。本文综述了聚乳酸的研究进展，以改性为中心。关键词：聚乳酸 改性 合成方法 生物降解 引言天然高分子材料更具有完全生物降解性，但是它的热学、力学性能差，不能满足工程材料的性能要求，因此目前的研究方向是通过天然高分子改性，得到有使用价值的天然高分子降解塑料。1780年,瑞典化学家CarlWilheimScheele首先发现乳酸(Lactic acid ,LA)之后,对LA进一步研究发现,在大自然中其可作为糖类代谢的产物存在。乳酸即2—羟基丙酸,是具有不对称碳原子的最小分子之一,其存在L-乳酸(LLA)和D—乳酸(DLA)两种立体异构体。LA的生产主要以发酵法为主,一般采用玉米、小麦等淀粉或牛乳为原料,由微生物将其转化为LLA，由于人体只具有分解LLA的酶,故LLA比DLA或DLLA在生物可降解材料的应用上有独到之处。上世纪50年代就开始了PLA的合成及应用研究上世纪70年代通过开环聚合合成 了高分子量的聚乳酸并用于药物制剂及外科手术的研究上世纪80到90年代组织工程学的兴起更加推动了对PLA及其共聚物材料的研究。目前国内外对的研究主 要集中在两个方面（1）合成不同结构的聚合物材料主要是采用共聚、共混等手段合成不同结构的材料；（2）催化体系的研究。1 PLA的结构和性能 聚乳酸（PLA）的分子结构式PLA是热塑型脂肪族聚酯树脂，LA 是由乳酸在适当条件下脱水缩合而成，常温下为白色粉状固体，玻璃化温度为 50~60℃，熔点为 170~180℃，密度约为1.25g/cm3，PLA 具有良好的生物降解性、兼容性及可吸收性。PLA 的结构是乳酸单体的重复结构，乳酸分子中有一个不对称的碳原子，具有左旋性的称为L乳酸，右旋性的称为 D 乳酸，若将这两者等量混合，就得到外消旋乳酸(D，L 乳酸)。由于乳酸具有旋光活性，因此 PLA 也存在聚 D 乳酸(PDLA)，聚L乳酸(PLLA)和聚D，L 乳酸(PDLLA)等几种旋光异构体。PLLA是与 PET性能相近的热塑性结晶高分子，性脆，抗冲击性差。无定形的 PDLLA力学强度明显低于 PLLA。用增强工艺制备的直径为 3.2mm的PLLA和PDLLA棒材的最大初始弯曲强度分别是 270MPa 和140MPa，前者几乎是后者的2倍。PLA主要具有以下优点：物理性能机械性能良好。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等，市场前景十分看好。相容性与可降解性良好。聚乳酸在医药领域应用也非常广泛，如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等，低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。聚乳酸（PLA）除了有生物可降解塑料的基本的特性外，还具备有自己独特的特性。传统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料。?聚乳酸（PLA）和石化合成塑料的基本物性类似，也就是说，它可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸也拥有良好的光泽性和透明度，和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当，是其它生物可降解产品无法提供的。聚乳酸（PLA）具有最良好的抗拉强度及延展度，聚乳酸也可以各种普通加工方式生产，例如：熔化挤出成型，射出成型，吹膜成型，发泡成型及真空成型，与广泛使用的聚合物有类似的成形条件，此外它也具有与传统薄膜相同的印刷性能。如此，聚乳酸就可以应各不同业界的需求，制成各式各样的应用产品。2 PLA的主要制备方法2.1 直接合成法该方法是通过LA分子间不断地脱水、酯化、逐步缩聚合成聚乳酸,其优点在于工艺相对简单、经济,不足之处是产物的相对分子质量及其分布、终止基团都不易控制,由此方法制得的聚乳酸的相对分子质量往往小于4000,强度低,实用价值不高。溶液聚合法使用相对反应惰性且能与水形成共沸的有机溶剂,在溶液的状态下进行共沸回流聚合。溶液聚合的特点是体系的温度始终保持在共沸点下,易于控制,避免了由于局部温度过高而引发的聚合物分子量下降。但由于在反应体系中加入了有机溶剂,使得PLA的纯化变得困难。1995年，Ajioka等人利用有机溶剂连续共沸制备了重均分子量达24万的PLA。在国内，王政等采用二苯醚作溶剂,辛酸亚