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一文看懂聚乳酸材料
聚乳酸也称为聚丙交酯(Polylactide)，属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生，主要以玉米、木薯等为原料。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。
聚乳酸（PLA）
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中文名： |
聚乳酸 |
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英文名： |
Polylactic acid |
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别 称： |
polylactide;PLA |
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化学式： |
(C3H4O2)n |
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熔点： |
155-185°C |
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密 度： |
1.20-1.30 kg/L |
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CAS 登录号： |
26100-51-6 |
聚乳酸分类：按照加工方式分为专用级、挤出级、注塑级、纤维级。
聚乳酸优势
-生物降解性：聚乳酸在特定条件下可以完全降解为水和二氧化碳，避免了传统塑料对环境造成的长期污染。
-可再生资源：聚乳酸主要由玉米淀粉、甘蔗等农作物提取的乳酸聚合而成，这些作物是可再生资源，减少了对石油资源的依赖。
-低碳足迹：聚乳酸的生产过程相比传统塑料减少了约60%的温室气体排放，符合全球减排目标。
聚乳酸应用领域
-包装行业：聚乳酸薄膜用于食品、饮料和药品包装，替代传统塑料包装。
-纺织业：聚乳酸纤维用于服装、床上用品和地毯，提供柔软舒适的穿着体验。
-农业：聚乳酸材料用于农膜、种子包衣等，有助于减少农业废弃物。
-医疗行业：聚乳酸用于手术缝合线、骨科植入物等，具有良好的生物相容性。
-工程塑料：聚乳酸的拉伸强度和模量与PET相当，高于PS和PP，在使用中，可替代部分PET和PP的应用。
-电子产品：聚乳酸可用于制造电子产品的外壳和组件，因为它具有良好的耐热性和电绝缘性。
-生物可降解塑料制品：PLA还被用来制造各种一次性用品，如餐具、杯子、吸管等，旨在减少塑料垃圾对环境的影响。
-建筑材料：聚乳酸可用于制造生物塑料木材，这是一种可降解的建材，用于室内外装饰和家具。
聚乳酸SWOT分析
优势条件
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生物基来源，原料可再生，来源广泛
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可堆肥降解，有较好生物相容性
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低碳足迹，生产能耗低
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食品接触安全
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良好的光泽性，热封及印刷性能较好
劣势条件
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与石油基聚合物相比，PLA的热稳定性较弱，脆性较大。需通过改性提高材料的耐热和抗冲击等性能
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目前生产成本较高，价格较传统塑料高
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全球现有产能较低
机会分析
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禁限塑政策，推动可降解市场需求
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PLA来源可再生资源
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生产工艺发展及规模扩大，可能会降低PLA生产成本
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具有良好的热塑性，应用领域广泛。包括一次性包装和高附加值应用
威胁分析
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目前全球供应能力较低，现有产能不能满足市场增长的需求
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原料成本可能会影响到PLA在低价值领域的应用
聚乳酸表征项目
乳酸相关国家标准
-GB/T 29284-2024聚乳酸
-GB/T 37643-2019熔融沉积成型用聚乳酸（PLA）线材
-YY/T 1678-2019外科植入物用聚乳酸及其共聚物分子量及分子量分布检测方法
-QB/T 5415-2019 聚乳酸注塑餐具
-QB/T 5414-2019 聚乳酸热成型杯盖
-QB/T 5413-2019 聚乳酸热成型杯
-QB/T 4633-2014 聚乳酸冷饮吸管
聚乳酸检测案例
01.聚乳酸理化分析
背景信息：分析挤出级PLA理化特性指标是否符合产品标准
02.测试方法及结果
测试方法:
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测试项目 |
测试方法 |
测试仪器 |
|
感官 |
GB/T 29284-2024聚乳酸 |
目视 |
|
水分 |
GB/T 29284-2024聚乳酸 |
卤素灯水分仪 |
|
密度 |
GB/T 29284-2024聚乳酸 |
比重天平 |
|
熔体流动速率 |
GB/T 29284-2024聚乳酸 |
熔体流动速率 |
|
熔点 |
GB/T 29284-2024聚乳酸 |
DSC |
|
玻璃化转变温度 |
GB/T 29284-2024聚乳酸 |
DSC |
|
灰分 |
GB/T 29284-2024聚乳酸 |
马弗炉、电子天平 |
|
丙交酯含量 |
GB/T 29284-2024聚乳酸 |
GC-FID |
|
分量分布指数 |
GB/T 29284-2024聚乳酸 |
GPC |
|
材料定性 |
GB/T 6040-2019 |
FT-IR |
|
锡(Sn)残留 |
US EPA3050B:1996 |
ICP-OES |
测试结果：
|
测试项目 |
方法检出限 |
测试结果 |
指标 |
单项判定 |
|
感官 |
/ |
半透明颗粒，无异嗅，无异物。 |
透明或半透明颗粒，无异嗅，无异物。 |
合格 |
|
水分/% |
0.01 |
0.02 |
≤0.05 |
合格 |
|
密度/(g/cm3) |
/ |
1.24 |
1.25±0.05 |
合格 |
|
熔体流动速率(190°C,2. 16kg)/(g/10min) |
/ |
7.8 |
8±2.0 |
合格 |
|
熔点/ (°C) |
/ |
146 |
≥140 |
合格 |
|
玻璃化转变温度/ (°C) |
/ |
82 |
≥55 |
合格 |
|
灰分/% |
0.01 |
0.05 |
≤0.1 |
合格 |
|
丙交酯含量/% |
0.01 |
0.10 |
≤0.5 |
合格 |
|
分量分布指数 |
/ |
1.39 |
≤2.00 |
合格 |
|
材料定性 |
/ |
见谱图 |
--- |
--- |
|
锡(Sn)残留/mg/kg |
10 |
33 |
--- |
--- |
03.附图
图1 样品的GC-FID谱图(丙交酯)
图2 样品的红外谱图(聚乳酸)
图3 样品的DSC谱图(聚乳酸)
图4 样品的GPC谱图(聚乳酸)
