pla是什么
聚乳酸 (PLA)
PLA 是一种成熟的可生物降解聚合物，其原料源自可再生的植物纤维、玉米和农业副产品。它具有出色的生物降解性、力学性能类似于聚丙烯，可在某些领域替代 PP 和 PET 塑料。PLA 还具有良好的光泽度、透明度、手感和一定的抗菌性。
生产现状
PLA 的合成方法可分为两种：
直接缩聚法：乳酸在高温低压下直接脱水缩聚，工艺简单、成本低，但分子量分布不均。
丙交酯开环聚合法：主流的生产方式，流程如下：
降解性
PLA 在常温下稳定，但在较高温度、酸碱环境和微生物环境中会迅速降解为 CO2 和水。通过控制环境和添加剂，PLA 产品可以在保质期内安全使用，报废后及时降解。
影响 PLA 降解的主要因素包括分子量、结晶度、微观结构、环境温湿度、pH 值、光照时间和微生物。共混其他材料（如木粉或玉米秸秆纤维可显著提高降解速度。
阻隔性能
阻隔性指材料阻止气体和水蒸汽渗透的能力。对于包装材料至关重要，PLA/PBAT 复合材料是目前最常见的可降解塑料袋。提高 PLA 薄膜的阻隔性可以扩大其应用领域。
PLA 阻隔性的影响因素包括自身因素（分子结构和结晶度和外部因素（温度、湿度、外力。
加热 PLA 薄膜会降低其阻隔性。
在一定限度内拉伸 PLA 可提高阻隔性。
在 PLA 基质中添加阻挡物（如黏土和纤维可提高阻隔性。
PLA 薄膜表面涂覆处理可提高阻隔性。
力学性能
PLA 具有良好的强度，力学性能与 PP 相似，但缺乏韧性，容易弯曲变形，通常需要增韧改性。
为保证 PLA 的生物降解性，通常使用生物降解树脂进行共混增韧改性。PBAT、PBS、PCL 和天然橡胶等都能改善 PLA 的韧性。
光学性能
PLA 具有其他可降解塑料少有的透明度和光泽度，与玻璃纸和 PET 相当，非常适合作为可视包装，包装效果好。PLA 的透明度和光泽度通常不需要改进，需要注意的是，在对其他方面进行改性的尽量不要降低其良好的透明性，以保证其包装的可视性和包装效果。
PLA透明包装盒示例
06
PLA的热性能分析
与PVC相比，PLA的热稳定性相似，但低于PP、PE和PS等材料。加工温度一般介于170~230℃之间，适用于注射成型、拉伸、挤出、吹塑、3D打印等工艺。
PLA餐具示例
在实际加工过程中，PLA的结晶速度较慢，通常需要改性。由于结晶速率慢且结晶度低，PLA的热变形温度较低，限制了其在热灌装或热杀菌产品包装中的应用。
为了提高PLA的结晶速率和结晶度，可在生产过程中尽可能提升PLA的光学纯度。退火处理也是提高PLA结晶度的方法。还可以引入成核剂优化结晶行为，从而提高其结晶度，进而提升热变形温度，改善其耐热性。
耐高温3D打印PLA示例
07
PLA的抗菌性能探讨
PLA能够在产品表面形成弱酸性环境，具有抑制细菌和霉菌的作用。若添加其他抗菌剂，抗菌率可达90%以上，可用于产品的抗菌包装。
PLA心脏血管支架，抗菌PLA在医疗领域的应用示例
无机抗菌剂通常采用银、铜、锌等金属离子或氧化物。包装常用的有机抗菌剂有香草醛或乙基香草醛类化合物。其他抗菌剂的食品安全性有待进一步研究，一般有机抗菌剂耐热性较差，有效期短。
08
PLA的电性能研究
通过填充炭黑（CB、碳纳米管（CNTs、碳纤维（CFs或石墨烯等导电粒子，PLA可以制备成导电高分子复合材料。导电高分子复合材料广泛应用于抗静电塑料、电磁屏蔽材料、自控温发热材料、正温度系数材料和环境敏感器件等领域。
以PLA为基体的CPCS还具有降解性和生物相容性，可用于特殊的抗静电包装、电磁屏蔽包装以及智能包装等。例如，PLA基导电高分子可用于气体或液体传感器，以检测食品的质量信息。
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