绿色塑料聚乳酸项目可行性报告ppt课件.ppt

绿色塑料 聚乳酸 生物可降解材料 主讲人 1 目录 一 国内外生物降解塑料概况二 聚乳酸材料定义及生产工艺三 聚乳酸材料合成及增强改性技术四 聚乳酸材料发展前景及市场介绍 2 塑料是以树脂为主要成分 在一定温度和压力下塑造成一定形状 并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料 早在19世纪以前 人们就已经利用沥青 松香 琥珀 虫胶等天然树脂 1868年将天然纤维素硝化 用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个塑料品种 称为赛璐珞 1909年出现了第一种用人工合成的塑料 酚醛塑料 1920年又一种人工合成塑料 氨基塑料 苯胺甲醛塑料 诞生了 到20世纪20 30年代 相继出现了醇酸树脂 聚氯乙烯 丙烯酸酯类 聚苯乙烯和聚酰胺等塑料 从40年代至今 随着科学技术和工业的发展 石油资源的广泛开发利用 塑料工业获得迅速发展 品种上又出现了聚乙烯 聚丙烯 不饱和聚酯 氟塑料 环氧树脂 聚甲醛 聚碳酸酯 聚酰亚胺等等 3 潜在的危害 废旧塑料包装物混在土壤中 影响农作物吸收养分和水分 将导致农作物减产抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物 被动物当作食物吞入 导致动物死亡混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理 填埋处理将会长期占用土地 混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理 分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用 4 石油危机 5 聚乳酸 PLA 6 PLA定义及加工工艺 PLA是Polylactide的缩写 中文俗称为 聚乳酸 PLA由天然玉米淀粉或植物纤维经发酵 聚合等过程制成 又称 玉米塑料 是一种脂肪族聚酯 是一种具有结晶性 透明 易加工 可完全生物降解的热塑性高分子材料 其玻璃化温度为50 60 熔点为170 180 密度为1 25g cm3 强度 弹性等力学性能和透明性与聚苯乙烯 PS 相似 植物 乳酸 产品 燃烧降解 淀粉 PLA 聚纤 光合作用 CO2Exhaust 聚合 发酵 燃烧 堆肥 7 PLA优势 原料来源充足能耗量低生物可降解性良好机械性能及物理性能良好所应用领域 食品包装领域包装应用中代替PET PS LDPE PE PVC和尼龙 用来生产 功能性自毁 自然环境分解消毁 环保 的部分医疗器械产品PLA的缺点 耐热性差 成本高 易分解 8 结构 乳酸中的 碳是不对称的 有D 乳酸和L 乳酸两种光学异构体 由单纯的D 乳酸或L 乳酸制备的聚乳酸是光学活性的 分别称为聚D 乳酸 PDLA 和聚L 乳酸 PLLA 由两种异构体乳酸的混合物消旋乳酸制备的聚乳酸称为聚DL 乳酸 PLA 无光学活性 9 基本性质比较 10 聚乳酸的合成 方法一 乳酸直接缩聚法 方法二 先由乳酸合成丙交酯 再在催化剂作用下开环聚合 11 大多数天然植物纤维添加以后 材料的拉伸强度和热变形温度等都得到不同程度的提高 其中对PLA增强效果最显著的是洋麻纤维 洋麻是自然界吸收CO2水平最高的一种植物 其生长速度非常快 光合作用的速度是普通植物的3 9倍 具有卓越的固碳作用 1t洋麻能够吸收1 5tCO2 中村等用热压成型方法制备了洋麻纤维含量为 的洋麻纤维束增强 材料 发现材料弯曲强度提高了323 2 冲击强度提高了774 4 拉伸强度提高了622 5 弯曲模提高了201 3 增强改性 天然植物纤维洋麻 12 聚乙二醇改性聚乳酸共聚物 PLA PEG PLA三嵌段共聚物由精制的丙交酯与聚乙二醇本体聚合而得 以辛酸亚锡为催化剂 共聚产物用丙酮溶解 蒸馏水中沉淀纯化 13 聚合温度 时间 聚乙二醇摩尔含量 聚乙二醇链段长度等对共聚物分子量都有影响 聚合时间与聚乙二醇改性聚乳酸共聚物分子量的关系曲线 14 聚乳酸及聚乙二醇改性聚乳酸IR谱图 聚乳酸及聚乙二醇改性聚乳酸DSC谱图 15 聚乳酸及聚乙二醇改性聚乳酸的接触角和吸水率 16 经过改性的PLA生物可降解性良好 17 PLA发展前景 石油 PLA 不可再生 可再生 取代 按照已探明的石油储量并以目前的消费量计 全球石油资源仅能够消费30多年 预计在不可再生的石油资源枯竭期到来之前 石油及其衍生物市场价格暴涨 提取自植物的聚乳酸显然有着取之不尽的原料供应量 而分解后的聚乳酸又将被植物吸收 形成一个物质的循环利用 而且相对于化工塑料 聚乳酸不会产生更多的二氧化碳 因为聚乳酸的原料 玉米在生长过程中通过植物的光合作用 又会消耗二氧化碳 聚乳酸有可能为解决世界面临的化石燃料枯竭和地球变暖两大难题据统计 PLA市场正在以25 a增长 以目前市场比欧美日本应用较多 根据欧洲生物塑料协会资料 2001年的数字显示欧盟可生物降解产品的消费量为2 5 3万吨 而传统聚合物的用量高达3500万吨 欧洲生物塑料协会预计2010年传统聚合物的