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聚乳酸材料简介


生物基

生物基塑料是相对于石油基塑料而言, 以材料的初始来源作区分。

常规塑料如:聚乙烯、聚丙烯等,初始原料来源于石油炼化,因此是石油基塑料。聚乳酸、聚羟基烷酸酯等的初始原料是来自植物源淀粉或糖,属于生物基塑料。根据塑料的初始原料是石油基还是生物基,以及该种塑料是否具备降解性能,可以将现有塑料分为四大类,如右图所示:
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聚乳酸

聚乳酸是一种聚酯材料,是生物基材料中具有发展潜力新材料。其原料来自天然的生物质,具有可完全生物降解特性,可被自然界中的微生物利用,最终生成二氧化碳和水,对环境无污染;聚乳酸具有优异的机械性能和加工性能,与现有塑料PET、聚苯乙烯等材料相近;聚乳酸也有良好的生物相容性,无毒、无刺激性,可生物降解、吸收,在生物体内经过酶分解或降解成小分子被排出体外。

生物基未来发展方向。

随着石油资源的日益紧张,以及“碳达峰、碳中和”的战略目标要求,未来基于植物质资源的低碳材料必将迎来发展机遇,在不同应用领域发挥不同作用。来自于生物基的不可降解塑料可以用在不可降解的工程塑料领域,而以聚乳酸为代表的生物基可降解材料可以应用于生活领域,解决快消塑料制品造成的白色污染问题。
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生物基未来发展方向

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生物基

生物基是相较于传统石化材料,碳排放降低6%,是国家双碳战略主要路径之一...
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聚乳酸

聚乳酸是一种聚酯材料,是公认的生物基材料中具有发展潜力新材料...
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聚乳酸特点

可生物降解性:可完全降解为H2O, CO2是全球塑料污染治理的关键路径...
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“卡脖子”技术突破

在中科院三代人二十多年技术开发和产业化验证下,聚乳酸材料产业化工...

产品应用

聚乳酸, Poly Lactic Acid,简称PLA,又名聚丙交酯。

牌号列表


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普立思聚乳酸材料可以通过挤出、拉伸、纺丝、注塑、吹塑、吸塑、吹膜等成型工艺进行加工,应用到各个领域。

新型催化体系

① 解决了乳酸在低聚、裂解制备丙交酯及其聚合过程中,催化效率低、立体结构消旋化的技术难题,且产品收率高。

② 解决了高温条件下,高粘度低导热流体的传质传热工程化的问题,达到了工艺与设备的完美结合,产品颜色美白、性能优异。

项目 单位 PT 101   PT 102 PT 103
密度 g/cm3 1.24 1.24 1.24
熔指 g/10min(190℃,2.16kg) 3 3 3
光学纯度 % L-isomer >99% 98% 96%
熔点 170-180 160-169 150-159
玻璃化转变温度 55-60 55-60 55-60
拉伸模量 MPa 3500 3500 3500
拉伸强度 MPa ≥50 ≥50 ≥45
断裂伸长度 % ≥3 ≥3 ≥3
简支梁冲击强度 kJ/m2 ≥2 ≥2 ≥2
热变型温度(无定型) 50-60 50-60 50-60
应用方向 / 耐热吸管、耐热吸塑类、耐热吹瓶、双拉膜、3D打印、纺丝、改性 3D打印耗材、吹膜、片材、短纤、双拉膜、改性 吹膜、淋膜、流延、短纤、
纺丝、3D打印耗材、改性

表中列出的数据为典型值,仅用于使用时的参考,不作为产品的标准;

项目 单位 PT 201   PT 202 PT 203
密度 g/cm3 1.24 1.24 1.24
熔指 g/10min(190℃,2.16kg) 10 10 10
光学纯度 % L-isomer >99% 98% 96%
熔点 170-180 160-169 150-159
玻璃化转变温度 55-60 55-60 55-60
拉伸模量 MPa 3500 3500 3500
拉伸强度 MPa ≥50 ≥50 ≥45
断裂伸长度 % ≥3 ≥3 ≥3
简支梁冲击强度 kJ/m2 ≥1 ≥1 ≥1
热变型温度(无定型) 50-60 50-60 50-60
应用方向 / 长丝、短纤、吸塑、注塑、改性 短纤、纺粘无纺布、吸塑、注塑、改性 短纤、纺粘无纺布等、改性

表中列出的数据为典型值,仅用于使用时的参考,不作为产品的标准;

项目 单位 PT 301 PT 302 PT 303
密度 g/cm3 1.24 1.24 1.24
熔指 g/10min(190℃,2.16kg) 30 30 30
光学纯度 % L-isomer >99% 98% 96%
熔点 170-180 160-169 150-159
玻璃化转变温度 55-60 55-60 55-60
拉伸模量 MPa 3500 3500 3500
拉伸强度 MPa ≥50 ≥50 ≥45
断裂伸长度 % ≥3 ≥3 ≥3
简支梁冲击强度 kJ/m2 ≥1 ≥1 ≥1
热变型温度(无定型) 50-60 50-60 50-60
应用方向 / 注塑和薄壁注塑(耐热制品)、熔喷无纺布、改性 注塑和薄壁注塑(非耐热制品)、熔喷无纺布、改性 熔喷无纺布、改性

表中列出的数据为典型值,仅用于使用时的参考,不作为产品的标准;

产学研用典范

公司与中国科学院长春应用化学研究所陈学思院士团队建立合作关系,年投入1000万元用于产业化与应用技术开发;与此同时,普立思、中科院长春应化所与芜湖市人民政府共同打造“芜湖市生物基材料联合创新中心”,将全面聚焦生物基材料产业的共性技术难题、前沿技术、绿色制造和产品应用等方面的技术研究开发和产业化工作。

建立全产业链核心技术体系

乳酸发酵、高纯丙交酯制备以及丙交酯聚合生产高化学纯度、高光学纯度、窄分子量分布聚乳酸为核心技术,本公司已全面掌握“糖-乳酸-丙交酯-聚乳酸”全产业链技术,实现在聚乳酸领域国内、国际技术引领。

高度智能化生产线

实现全流程自动化生产,项目生产线具有多牌号单线生产能力,可根据生产计划安排切换树脂牌号;生产线可实现相应催化剂、助剂在线添加,减少人为因素干扰,效率更高、产品更优、更稳定。

深厚的技术储备

在高效复配催化体系开发、丙交酯合成新方法、快速结晶聚乳酸树脂、立构结晶聚乳酸专用树脂等方面布局,形成多层次技术储备,厚积薄发。

包装领域

普立思聚乳酸树脂具有高旋光纯度、高结晶速率、高熔体强度的特点,可满足双向拉伸薄膜、流延膜等硬质包装薄膜领域。

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一次性制品

普立思聚乳酸树脂具有良好的流动性,较高的熔点与结晶度,可用于制备耐热级聚乳酸注塑产品,或经适当改性后制备耐热级注塑、吸塑产品。

图片名称

膜类产品

普立思聚乳酸树脂具有高旋光纯度、高结晶速率、高熔体强度的特点,可满足拉膜过程中尤其是双向拉伸膜过程的工艺要求。

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医用领域

普立思聚乳酸树脂可采用熔喷工艺,制备高效过滤材料。

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3D打印

普立思聚乳酸树脂具有较高的结晶速率与熔体稳定性,满足FDM 3D打印成型工艺要求,配合适当环境加热工艺,可制备耐热功能的3D打印制品。

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纺织领域

普立思聚乳酸材料可以通过挤出、挤片、熔融、拉伸、纺丝、吹膜、注塑、吹塑、吸塑等成型工艺进行加工,应用到各个领域。

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“卡脖子”技术突破

在中科院三代人二十多年技术开发和产业化验证下,聚乳酸材料产业化工艺技术打破了国外技术垄断,突破”卡脖子“技术,形成第二代产业化技术国际领先水平。

中国科学院长春应用化学研究所,作为国内唯一经过大规模产业化验证的聚乳酸合成技术研究单位,具有二十多年的研究开发和产业化经验。近年来,长春应化所针对国内聚乳酸行业生产过程丙交酯高温易消旋、结焦炭化,丙交酯纯化能耗大、纯度低, 聚合反应体系粘度大、传质传热困难等一系列产业化关键技术和装备问题,进行了深入的研究开发和中试验证,在聚乳酸材料产业化工艺技术方面已经走在了世界的前列。

聚乳酸特点

① 可生物降解性:可完全降解为H2O, CO2,是全球塑料污染治理的关键路径之一,是国家“限塑令”实施的关键材料。

聚乳酸的特点就是具有优越的生物可降解性,被废弃后可在自然界中分解为乳酸,水解为二氧化碳和水。通过植物的光合作用,二氧化碳和水又可变成淀粉,这样在自然界中循环,形成生态平衡。用聚乳酸替代普通塑料可解决当今困扰全世界的白色污染问题,是全球塑料污染治理的关键路径之一,大力发展聚乳酸材料是国家“限塑令”成功实施的重要保障。

② 可生物相容性:聚乳酸生物相容性好,在生物医用领域具有广泛应用。

聚乳酸是一种具有良好的生物相容性和可生物降解的聚合物,其在体内代谢产物是CO2和H2O,中间产物乳酸也是体内正常糖代谢的产物,所以不会在重要器官聚集,具有对人体无毒、无刺激等特点,体内使用是很安全的,已被包括美国食品药品管理局(FDA)在内的多个国家监管机构批准可用于人体。随着聚乳酸合成、改性和加工技术的日益成熟,聚乳酸功能得以不断丰富,有效扩展了其应用领域。聚乳酸与纳米技术结合,推动了其在生物医用领域的发展,被广泛应用在手术缝合线、骨科内固定材料、体内填充材料、组织工程支架、药物载体和基因载体等方面。

聚乳酸概念

聚乳酸是一种聚酯材料,是公认的生物基材料中具有发展潜力新材料。

聚乳酸是一种聚酯材料,是公认的生物基材料中具有发展潜力新材料。其原料来自天然的生物质,具有可完全生物降解特性,可被自然界中的微生物利用,生成二氧化碳和水,对环境无污染;聚乳酸具有优异的机械性能和加工性能,与现有塑料PET、聚苯乙烯等材料相近;聚乳酸也有良好的生物相容性,无毒、无刺激性,可生物降解、吸收,在生物体内经过酶分解或降解成小分子被排出体外。

生物基

生物基是相较于传统石化材料,碳排放降低6%,是国家双碳战略主要路径之一。

聚乳酸原料来源于玉米、木薯、甘蔗等植物,有取之不尽的原料供应量,分解后的聚乳酸又被植物通过光合作用吸收,形成绿色碳循环过程,可摆脱对传统化石材料的依赖,实现社会可持续发展。据研究表明,聚乳酸全生命周期碳排放较传统石化材料平均减少50%以上。LCA研究显示,每千克聚乳酸制品全产业链生产过程中的能量消耗为64.13MJ,明显低于生产相同量的石油基材料,且每千克聚乳酸制品的CO2排放量仅为1.62千克,远低于PP、PS、PET等石油基材料的CO2排放量。因此,生物基的聚乳酸材料是实现国家“双碳”战略的主要路径之。