聚乳酸基压电材料的研究和应用

聚乳酸基压电材料的研究和应用

聚乳酸基压电材料的研究和应用

随着新材料的不断涌现,聚乳酸基压电材料因其独特的性能在科学家们中引起了极大的关注。那么,关于聚乳酸基压电材料的研究和应用有哪些值得我们关注的方面呢?

一、聚乳酸基压电材料的基本介绍

聚乳酸基压电材料是一类结构特殊的高分子材料,内部拥有电极晶体和介质极板组成的压电发生器。其特殊的原理在于施加机械力时可以产生电荷,同样在外加电场时也可以产生机械变形,实现了能量的相互转换。

二、聚乳酸基压电材料的研究现状

1.纳米聚乳酸基压电材料的研究

研究表明,在聚乳酸基压电材料中添加适当的纳米材料,可以增加其压电性能。例如,添加纳米碳管可以显著提高聚乳酸压电薄膜的输出电荷密度和氧化还原行为。

2. 三维直插金属电极架构的聚乳酸基压电材料

在聚乳酸基压电材料中,传统的平面电极结构受到限制,其输出电荷密度受到了很大的制约。因此,研究人员提出了一种新的三维直插金属电极架构,使用该架构可以大幅度提高压电性能。

三、聚乳酸基压电材料的应用前景

1.生物医学领域

由于其优秀的生物兼容性,聚乳酸基压电材料在生物医学领域中得到广泛的应用。例如,用于制造电池、驱动人工心脏等。

2.能量收集领域

在可再生能源的利用中,聚乳酸基压电材料具有良好的应用前景。例如,在道路上的车辆和行人行走时,都会产生机械能。通过振动发电机可以将机械能转换为电能,而聚乳酸基压电材料的电学特性使其在此过程中发挥重要作用。

综上所述,聚乳酸基压电材料是一种非常有前途的新型材料,具有很高的应用价值,其发展前景非常广阔。我们可以期待它在未来的应用中会有更多的惊人表现。

聚乳酸材料制备及性能研究

聚乳酸材料制备及性能研究 在人工合成可降解高分子材料中,聚乳酸是近年来最受研 究者们关注的一种。它是一种生物可降解的热塑性脂肪族聚酯,是一种无毒、无刺激性,具有良好生物相容性、强度高、可塑性加工成型的生物降解高分子材料。合成聚乳酸的原料可以通过发酵玉米等粮食作物获得,因此它的合成是一个低能耗的过程。废弃的聚乳酸可以自行降解成二氧化碳和水,而且降解产物经光合作用后可再形成淀粉等物质,可以再次成为合成聚乳酸的原料,从而实现碳循环[3]。因此,聚乳酸是一种完全具 备可持续发展特性的高分子材料,在生物可降解高分子材料中占有重要地位。迄今为止,学者们对聚乳酸的合成、性质、改性等方面进行了深入的研究。 2.1聚乳酸的合成 聚乳酸以微生物发酵产物-乳酸为单体进行化学合成的,由于乳酸是手性分子,所以有两种立体结构。 聚乳酸的合成方法有两种;一种是通过乳酸直接缩合;另 一种是先将乳酸单体脱水环化合成丙交酯,然后丙交酯开环聚合得到聚乳酸[4]。 2.1.1直接缩合[4] 直接合成法采用高效脱水剂和催化剂使乳酸低聚物分子间 脱水缩合成聚乳酸,是直接合成过程,但是缩聚反应是可逆反应,很难保证反应正向进行,因此不易得到高分子量的聚乳酸。

但是工艺简单,与开环聚合物相比具有成本优势。因此目前仍然有大量围绕直接合成法生产工艺的研究工作,而研究重点集中在高效催化剂的开发和催化工艺的优化上。目前通过直接聚合法已经可以制备具有较高分子量的聚乳酸,但与开环聚合相比,得到的聚乳酸分子量仍然偏低,而且分子量和分子量分布控制较难。 2.1.2丙交酯开环缩合[4] 丙交酯的开环聚合是迄今为止研究较多的一种聚乳酸合成方法。这种聚合方法很容易实现,并且制得的聚乳酸分子量很大。根据其所用的催化剂不同,有阳离子开环聚合、阴离子开环聚合和配位聚合三种形式。(1)阳离子开环聚合只有在少数极强或是碳鎓离子供体时才能够引发,并且阳离子开环聚合多为本体聚合体系,反应温度高,引发剂用量大,因此这种聚合方法吸引力不高;(2)阴离子开环聚合的引发剂主要为碱金属化合物。反应速度快,活性高,可以进行溶液和本体聚合。但是这种聚合很难制备高分子量的聚乳酸;(3)配位开环聚合是目前研究最深的,也是应用最广的。反应所用的催化剂主要为过渡金属的氧化物和有机物,其特点为单体转化率高,副反应少,易于制备高分子量的聚乳酸。但是开环聚合有一个缺点,所使用的催化剂有一定的毒性,所以目前寻找生物安全性高的催化剂成为配位开环聚合研究的重要方向。 2.2聚乳酸的性质

聚乳酸的国内外现状及发展趋势

聚乳酸的国内外现状及发展趋势 聚乳酸(Polylactic Acid,简称PLA)是一种生物可降解材料,由 乳酸经聚合反应而成。它具有良好的生物相容性、可降解性以及可再生性,因此被广泛应用于医药、食品包装、纺织品、塑料制品等领域。下面将对 聚乳酸的国内外现状及发展趋势进行分析。 聚乳酸在国外已经广泛应用于各个领域。例如,在医药领域,聚乳酸 可用于制备缝合线、骨修复材料、植入物等医疗器械,其可降解性质使得 这些材料可以在人体内逐渐降解,并最终被代谢掉,大大减少了二次手术 的风险。在食品包装领域,由于聚乳酸具有良好的透明度和柔韧性,它被 广泛应用于制造瓶子、容器、薄膜等包装材料。此外,聚乳酸还可以用于 制备纤维、薄膜、泡沫塑料等塑料制品。 国内聚乳酸的应用相对较少,但近年来得到了快速发展。在医药领域,聚乳酸被广泛应用于医疗器械的制备。例如,聚乳酸缝线在我国的医院已 经得到了广泛使用。在食品包装领域,由于环保和可降解的要求不断提高,聚乳酸包装材料的市场需求逐渐增大,尤其是在生鲜食品包装领域。此外,聚乳酸也逐渐应用于纺织品、塑料制品等行业。 聚乳酸的发展趋势主要表现在以下几个方面: 1.技术研发的提升:聚乳酸材料的性能和制备工艺不断改进,在降解 速度、力学性能、耐温性等方面得到了改善。这些技术的进步将进一步推 动聚乳酸在更广泛领域的应用。 2.市场需求的增加:随着消费者对环保和可降解性材料的需求增长, 聚乳酸在包装、纺织品等领域的需求将进一步增加。同时,随着生物医药 领域的发展,聚乳酸在医疗器械方面的应用也将获得更多机会。

3.政策支持的加强:近年来,我国政府对生物可降解材料领域的支持力度不断加大,通过政策引导和补贴等方式,加快了聚乳酸产业的发展。这将为聚乳酸的应用提供更好的环境和机会。 4.生产技术的改进:聚乳酸的制备工艺仍然面临一些问题,如聚乳酸的降解速度较慢、价格较高等。研究人员正在积极寻求新的生产技术,以提高聚乳酸的降解速度和降低成本,进一步推动聚乳酸的发展。 5.与其他材料的复合应用:为了进一步提高聚乳酸的力学性能和稳定性,研究人员正在探索将聚乳酸与其他材料(如纤维素、淀粉等)进行复合应用的可能性。这将为聚乳酸的应用领域提供更多选择。 综上所述,聚乳酸作为一种生物可降解材料,在国内外都具有广阔的应用前景。未来的发展趋势将集中在技术研发、市场需求增加、政策支持加强、生产技术改进以及与其他材料的复合应用等方面。相信在不久的将来,聚乳酸将成为一种替代传统塑料的重要材料。

聚乳酸基压电材料的研究和应用

聚乳酸基压电材料的研究和应用 聚乳酸基压电材料的研究和应用 随着新材料的不断涌现,聚乳酸基压电材料因其独特的性能在科学家们中引起了极大的关注。那么,关于聚乳酸基压电材料的研究和应用有哪些值得我们关注的方面呢? 一、聚乳酸基压电材料的基本介绍 聚乳酸基压电材料是一类结构特殊的高分子材料,内部拥有电极晶体和介质极板组成的压电发生器。其特殊的原理在于施加机械力时可以产生电荷,同样在外加电场时也可以产生机械变形,实现了能量的相互转换。 二、聚乳酸基压电材料的研究现状 1.纳米聚乳酸基压电材料的研究 研究表明,在聚乳酸基压电材料中添加适当的纳米材料,可以增加其压电性能。例如,添加纳米碳管可以显著提高聚乳酸压电薄膜的输出电荷密度和氧化还原行为。 2. 三维直插金属电极架构的聚乳酸基压电材料 在聚乳酸基压电材料中,传统的平面电极结构受到限制,其输出电荷密度受到了很大的制约。因此,研究人员提出了一种新的三维直插金属电极架构,使用该架构可以大幅度提高压电性能。

三、聚乳酸基压电材料的应用前景 1.生物医学领域 由于其优秀的生物兼容性,聚乳酸基压电材料在生物医学领域中得到广泛的应用。例如,用于制造电池、驱动人工心脏等。 2.能量收集领域 在可再生能源的利用中,聚乳酸基压电材料具有良好的应用前景。例如,在道路上的车辆和行人行走时,都会产生机械能。通过振动发电机可以将机械能转换为电能,而聚乳酸基压电材料的电学特性使其在此过程中发挥重要作用。 综上所述,聚乳酸基压电材料是一种非常有前途的新型材料,具有很高的应用价值,其发展前景非常广阔。我们可以期待它在未来的应用中会有更多的惊人表现。

聚乳酸基复合材料的性能与结构研究共3篇

聚乳酸基复合材料的性能与结构研究 共3篇 聚乳酸基复合材料的性能与结构研究1 聚乳酸基复合材料的性能与结构研究 随着人们对环保材料的需求不断增加,聚乳酸基复合材料作为一种绿色环保材料备受关注。聚乳酸基复合材料是由聚乳酸等高分子聚合物和其他有机或无机减薄剂等辅助材料混合制备而成。其具有较高的强度和硬度、较好的耐热性和化学稳定性、良好的生物降解性和生物相容性等优良性能。 聚乳酸基复合材料的性能主要受其结构的影响。目前主要的复合方式有物理、化学、生物、机械等多种方式,其中物理复合是最为常见的一种方式。物理复合的原理是通过混炼、共混、包覆等方式将两种或多种不同的聚合物混合在一起形成复合材料。 由于复合方式的不同,聚乳酸基复合材料的性能也有所差异。例如,将碳纳米管添加至聚乳酸基复合材料中,其强度和硬度可以大幅提高;将石墨烯添加至聚乳酸基复合材料中,其导电性和导热性可以明显提升;将氧化锌添加至聚乳酸基复合材料中,其紫外线吸收性能得到极大改善。此外,增加聚乙烯醇、玻璃纤维等材料的含量,也能改善聚乳酸基复合材料的各项性能。

除了复合方式和材料种类外,聚乳酸基复合材料的加工方法也对其性能产生很大影响。目前主要的加工方法有注塑、挤出、压制、热塑挤出等方式。其中,注塑法是最为常用的一种方法。由于高分子聚合物具有高黏度和粘滞度,因此其加工难度较大。在加工过程中,需要控制加工温度、保证料筒的良好耦合性以及保证模具的精度,以确保复合材料的质量。 综上所述,聚乳酸基复合材料作为一种绿色环保材料,具有良好的性能和广泛的应用前景。其性能主要受复合方式、材料种类和加工方法等因素的影响。在进一步开发和应用聚乳酸基复合材料的过程中,需要针对不同的应用领域和需求,选择合适的复合方式、材料种类和加工方法,以提高复合材料的性能和应用价值 综合分析聚乳酸基复合材料的性能和应用前景,可以得出结论:聚乳酸基复合材料具有良好的环保性、可加工性和多样化的应用领域。材料的性能主要受复合方式、材料种类和加工方法等因素的影响,因此在选择复合方式、材料种类和加工方法时,需要结合实际应用需求进行选择,以提高复合材料的性能和应用价值。未来,聚乳酸基复合材料将在医学、食品包装、建筑及环境保护等领域得到广泛应用 聚乳酸基复合材料的性能与结构研究2 聚乳酸基复合材料的性能与结构研究 随着全球环保意识的不断提高,可降解聚合物作为一种环保材料备受关注。聚乳酸(PLA)是一种生物可降解聚合物,由可 再生资源如淀粉、玉米为原料制得。然而,其在实际应用中存

压电材料的研究和应用现状

压电材料的研究和应用现状 压电材料是一类具有压电效应的材料,能够在压力作用下产生电荷,或在电场作用下产生形变。随着科技的不断发展,压电材料在许多领域得到了广泛的应用,如能源、医药、传感、军事等。本文将对压电材料的研究和应用现状进行简要综述。 压电材料按照材质主要分为无机压电材料、有机压电材料和复合压电材料。无机压电材料包括晶体类(如石英、磷酸锂等)和陶瓷类(如钛酸钡、锆钛酸铅等);有机压电材料包括聚合物类和有机-无机复合物类(如PVDF共聚物等);复合压电材料则是以上两种或两种以上材料的复合体。 制备压电材料的方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、化学气相沉积法、物理气相沉积法等。不同的制备方法对应着不同的材料组分和结构,也影响着材料的性能和应用领域。 压电材料因其独特的性质和功能,在许多领域都有广泛的应用。在能源领域,压电材料可以用于制作振动能收集器,将环境中的振动能转化为电能;在医药领域,压电材料可以用于制作医疗设备,如超声波仪器、脑电波传感器等;在传感领域,压电材料可以用于制作压力传感器、加速度传感器等,被广泛应用于机器人、航空航天等领域;在

军事领域,压电材料可以用于制作保密通信设备、水下机器人等。 除此之外,压电材料还可以用于制作音频设备、电子乐器等,以及作为功能材料应用于诸多领域。 近年来,随着人们对压电材料认识的不断深入,其在各个领域的应用也越来越广泛。在理论研究方面,研究者们不断探索新的理论和方法,以提高压电材料的性能和稳定性;在实验室实践方面,研究者们致力于研发具有更优异性能的压电材料,以满足不同领域的应用需求。 近期,研究者们发现了一种新型的纳米压电材料,具有超高的灵敏度和稳定性,能够在极端环境下保持稳定的性能。这一发现为制作更精确的传感设备和更高性能的能源收集器提供了可能。 研究者们还致力于研究压电材料的绿色制备方法,以降低制备成本和对环境的污染。例如,采用水热法或化学气相沉积法等绿色制备技术,有望实现大规模制备和应用。 随着科技的不断发展,压电材料的研究和应用前景越来越广阔。未来,研究者们将面临诸多挑战和机遇。针对现有压电材料的不足和不同领域的应用需求,研究者们需要探索新的理论和方法,以提升压电材料的性能和稳定性。

聚乳酸合成工艺及应用

聚乳酸合成工艺及应用 第七章聚乳酸合成工艺及应用 聚乳酸(PLA)是一种以通过光合作用形成的生物质资源为主要起始原料生产的生物可降解高分子材料,使用后可通过微生物降解为乳酸并最终分解成二氧化碳和水。聚乳酸的合成和应用实际上是一个来源于可再生资源、使用寿命结束后降解产物回归自然、参与到生物资源再生的过程中去的一个理想的生态循环,属于自然界的碳循环。聚乳酸无毒,无刺激性,具有良好的生物相容性、生物吸收性、生物可降解性,同时还具有优良的物理、力学性能,并可采用传统的方法成型加工,在农业、包装材料、日常生活用品、服装和生物医用材料等领域都具有良好的应用前景,因而聚乳酸成为近年来研究开发最活跃的可生物降解高分子材料之一。 7.1 聚乳酸的合成工艺 7.1.1 乳酸缩聚 乳酸上的羟基和羧基进行脱水缩聚反应生成聚乳酸,如图7.2。

必须解决以下三个问题:一,乳酸缩聚的平衡常数非常小,在热力学上分析很 难生成高分子量的聚乳酸,必须从动力学上加以控制,即有效的排出缩聚反应生成的水,使反应平衡向生成聚乳酸的方向移动;二,抑制聚乳酸解聚生成丙交酯的副反应;三,抑制变色、消旋化等副反应。 (1) 溶液缩聚法 合成过程中利用高沸点溶剂和水生成恒沸物将缩聚产生的痕量水带出,有力地促进了方应向正方向进行;同时蒸出的溶剂带出水合丙交酯经分子筛脱水后回流到反应系统中,有效地抑制了聚乳酸解聚生成丙交酯。 高沸点溶剂可以是苯、二氯甲烷、十氢萘、二苯醚等。 特点:直接制的高分子两聚乳酸,但有机溶剂的回收和分离工序使生产过程较 复杂并增加了设备投资,增加了成本,而且残存的有机溶剂对产品造成污染。 (2) 熔融缩聚法 利用无催化剂条件下制的聚合度约为8左右的低聚乳酸为起始物,加入催化剂SnCl?HO(0.4%,质量分数)和等摩尔的对甲基苯磺酸(TSA),在180?、22 410Torr的条件下反应15h可制得M大于10×10的聚乳酸。 W 催化剂除TSA外,还有烷氧基金属催化剂、烷氧基金属和Sn(?)催化体系。特点:能制得较高分子量的聚乳酸,工艺简单,明显降低了生产成本。但熔融缩聚发要达到高分子需要较长的反应时间,长时间的高温造成如下问题:一,解聚反应严

(完整)聚乳酸综述

聚乳酸(PLA)的合成及改性研究 摘要 介绍聚乳酸(PLA)的基本性质、合成方法及应用范围.综述了国内外PLA的改性研究及目前有关PLA性能改进的方法。概括了PLA在合成改性中需要注意的问题,展望了PLA的发展前景:不断改进、简化和缩短PLA的合成工艺;用新材料、新方法对PLA进行改性,开发出新用途、高性能的PLA材料是PLA的研究方向。 关键词:聚乳酸合成改性 前言 聚乳酸(PLA)是一种以可再生生物资源为原料的生物基高分子,具有良好的生物降解性、生物相容性、较强的机械性能和易加工性。聚乳酸材料的开发和应用,不但可解决环境污染问题,更重要的意义在于为以石油资源为基础的塑料工业开辟了取之不尽的原料资源。 此外,由于它的最终降解产物为二氧化碳和水,可由机体正常的新陈代谢排出体外,是具有广泛应用前景的生物医用高分子材料(如可吸收手术缝合线)、烧伤覆盖物、骨折内固定材料、骨缺损修复材料等.近几年来,有应用到纺织材料、包装材料、结构材料、电子材料、发泡材料等更广泛的领域的研究报道.PLA的应用市场空间和发展潜力巨大,有关它的研究一直是可生物降解高分子材料研究领域的热点。 1、聚乳酸的研究背景 在石油基高分子材料广泛应用的今天,生物基高分子材料因其具有来源不依耐石油、生物相容性好、可生物降解等突出特点越来越受到关注。聚乳酸( PLA)作为一种可从淀粉分解、发酵制备原料乳酸,再经聚合获得高分子产物的生物基来源、可生物降解高分子材料,具有良好的

应用前景。但因聚乳酸性能上存在不足( 韧性差,降解不可控,亲水性差,功能性单一等) ,限制了其更为广泛的应用. 因此,研究人员在其结构及性能的基础上进行了大量的改性研究,采用化学合成、物理共混、材料复合等方法,试图在物理机械性能、生物降解性能、表面 润湿性能以及多功能化等方面有所改善或加强,从而扩展聚乳酸的应用领域。 聚乳酸(PLA)是由人工合成的热塑性脂肪族聚酯。早在20 世纪初,法国人首先用缩聚的方法合成了PLA【1】;在50 年代,美国Dupont 公司用间接的方法制备出了相对分子质量很高的PLA;60 年代初,美国Cyanamid 公司发现,用PLA 做成可吸收的手术缝合线,可克服以往用多肽制备的缝合线所具有的过敏性;70 年代开始合成高分子量的具有旋光性的D 或L 型PLA,用于药物制剂和外科等方面的研究;80 年代以来,为克服PLA 单靠分子量及分子量分布来调节降解速度的局限,PLA 开始向降解塑料方面发展. 作为石油基塑料的可替代品,其最大的缺点就是脆性大、力学强度较低,亲水性差,在自然条件下它降解速率较慢;因此近年来对PLA 的改性己成为研究的热点。目前国内外对PLA的改性主要有共聚、共混以及制成复合材料等几种方法【2】。 2、PLA 市场应用概况 由于PLA 是一种可降解的、无污染的新型高分子材料,因此应用前景非常广阔。大部分塑料制品都可用PLA 代替应用,但受到PLA 产品价格因素以及生产技术影响,还不能完全推广.因此目前PLA产品都应用在高端应用领域,如生物医学领域等,PLA 可应用在以下一些领域。 (1)生物医学领域,目前的医用高分子材料使用过程中多少有些副作用,而PLA 基于其优越的生物相容性及其良好的物理性能,降解后生成二氧化碳和水,对人体无任何危害,并且因自然降解患者不用进行二次手术。因此PLA 可用于组织固定( 如骨螺丝钉,固定板和栓)、药物

聚乳酸的研究进展

聚乳酸的研究进展 摘要 乳酸主要应用于食品保健、医药卫生和工业等方面。聚乳酸是以乳酸为主要原料的聚合物,聚乳酸作为生物可降解材料的一种,对环境友好、无毒害,可应用于组织工程、药物缓释等生物医用材料,以及石油基塑料的替代材料。本文综述了聚乳酸在可降解塑料,纤维,医用材料,农用地膜,和纺织等领域的应用,并对其发展方向进行了展望。 关键词:聚乳酸聚乳酸纤维生物医药生物降解 Abstract Lactic acid green chemistry is the basic structure of one of the unit ,Mainly used in food, medicine, sanitation and health care industry, etc。Poly lactic acid is lactic acid as the main raw material polymer,Poly lactic acid as biodegradable material of a kind,Friendly to environment, non-toxic, can be applied to tissue engineering, drugs such as slow release of biomedical materials,And instead of the petroleum base plastic material。This paper reviewed the biodegradable polylactic acid in plastic, fiber and medical materials, agricultural plastic sheeting, and textile application in the field, and its developing prospects。 Key world: PLA PLA fiber Biological medicine Biodegradable 前言 由于人口的日益膨胀,以及地球上资源和能源的短缺,环境污染日益成为全人类需要急需关注的问题,各国在享受现代科技带来的便利的同时,也应该认识到人类即将面临的及其紧迫的环境危机。因此绿色化学成为了今国际化学和化工科学创新的主要动力来源,它是未来科学发展最重要的领域之一。绿色化学是实现污染预防最基本的科学手段,具有极其重要的社会和经济意义。

聚乳酸的特点及应用

聚乳酸的特点及应用 聚乳酸废弃后在自然条件下可完全分解为二氧化碳和水,具有良好的耐水性、力学性能、生物相容性,可被生物吸收,对环境无污染。同时PLA也具有良好的机械性能。它具有高抗击强度,良好的柔韧性和热稳定性,可塑性、加工成型性,不变色,对氧气和水蒸气具有较好的阻隔性,同时又有着良好的透明性,防霉变,抗菌,使用寿命达2~3年。 一、薄膜类食品包装 包装材料较为重要的性能指标是透气性,根据材料的透气性的不同能确定这种材料在包装中的应用领域。有些包装材料要求对氧气具有透气性,以供给产品足够的氧气。有些包装材料在材质上要求对氧气有阻隔性,如作为饮料等包装则要求材料,能组织氧气进入包装内从而达到抑制霉菌生长的作用。PLA具有阻气、阻水性、透明性及良好的可印刷性。 透明性 PLA具有良好的透明度和光泽度,其优异的性能与玻璃纸及PET相当,这是其他降解塑料所没有的性能。PLA的透明度和光泽度是普通PP膜的2~3倍,是LDPE的10倍。其高透明性使得用PLA作包装材料外形美观。如用于糖果包装,目前,市场上很多糖果包装都采用了PLA包装薄膜。 这种包装薄膜的外观和使用性能与传统糖果包装膜相近,具有高的透明性,极好的扭结保持性、可印刷性和强度,还具有优异的阻隔性,能更好地保留糖果的香味。日本某公司用美国卡基尔·道聚合公司的“racea”牌号PLA作为新产品的包装材料,该包装的外观透明性很好。东丽工业公司利用专有的纳米合金技术开发了PLA功能性薄膜和切片。这种薄膜具有与石油基薄膜一样的耐热和抗冲击性能,同时还兼具优异的弹性和透明性。 阻隔性 PLA可以制成具有较高的透明性、良好的阻隔性、优异的加工成形性及力学性能的薄膜制品,可用于果蔬软包装。它能给果蔬创造适宜的贮藏环境,维持果蔬的生命活动,延缓衰老,保持果蔬的色、香、味和外观。但在应用于实际事物包装材料时,还需要进行一些改性以适应事物自身的特点,从而达到更好的包装效果。

pla聚乳酸研究报告

PLA聚乳酸研究报告 1.引言 PLA(聚乳酸)是一种可生物降解的聚合物材料,因其良好的可降解性、生物 相容性和可加工性受到了广泛的关注和研究。近年来,随着环境保护意识的日益增强,PLA作为一种可替代传统塑料的材料,受到了更多的关注。本研究旨在通过 对PLA的综述,并探讨其应用领域以及未来的发展方向,进一步推动PLA的应用 和研究。 2. PLA聚乳酸的性质和特点 PLA属于聚羟基酸类聚合物,由乳酸经聚合反应得到。其主要性质和特点如下:•可降解性:PLA是一种可生物降解的聚合物材料,能够在自然环境中被微生物降解,减少对环境的污染。 •生物相容性:PLA具有良好的生物相容性,对人体无毒无害,可广泛应用于生物医学领域。 •可加工性:PLA可以通过注塑、挤出、吹塑等传统塑料加工工艺进行成型,加工性能优越。 •机械性能优异:PLA具有良好的刚度、强度和耐热性能,可满足各种应用需求。 3. PLA聚乳酸的应用领域 3.1 包装材料 由于PLA具有良好的可降解性和生物相容性,被广泛应用于包装材料领域。PLA包装材料可以替代传统的塑料包装材料,减少对环境的污染。此外,PLA还 具有较好的物理性质和耐热性能,能满足不同包装需求。 3.2 生物医用材料 由于PLA具有良好的生物相容性,被广泛应用于生物医学领域。PLA可以制备成各种生物医用材料,如PLA纳米纤维膜、PLA显微球等。这些材料可以用于组 织工程、药物缓释等方面,为生物医学研究和应用提供了新的可能。

3.3 3D打印材料 PLA由于其良好的可加工性和机械性能,成为了广泛应用于3D打印领域的材 料之一。PLA可以通过3D打印技术制备出复杂的结构和器件,应用于建筑、工业 制品等领域。 4. PLA聚乳酸的制备方法 4.1 乳酸聚合法 乳酸聚合法是目前制备PLA的主要方法之一。该方法主要通过乳酸的缩聚反应得到PLA。乳酸聚合法的优点是反应条件温和,产率高,制备过程简单。 4.2 乳液聚合法 乳液聚合法是另一种常用的制备PLA的方法。该方法将乳酸与聚合引发剂、稳定剂等混合成乳液,在合适的条件下进行聚合反应,得到PLA。乳液聚合法的优点是反应条件温和,产品质量稳定。 5. PLA聚乳酸的未来发展方向 5.1 改性PLA的研究 目前,改性PLA是研究的热点之一。通过添加改性剂或掺杂其他材料,可以改善PLA的性能,如增强其力学性能、提高耐热性等。因此,今后的研究应重点关 注改性PLA的制备方法和性能优化。 5.2 PLA回收再利用技术的研究 由于PLA的可降解性,使其逐渐被广泛应用于各个领域。然而,PLA的回收利用仍面临一定的困难。因此,未来的研究应重点关注PLA回收再利用技术的开发,提高其资源利用率。 5.3 生态环保PLA材料的研发 随着环境污染的加重,对生态环保材料的需求越来越大。未来的研究应重点关 注生态环保PLA材料的研发,开发出更具竞争力和环保性的产品。 6. 结论 综上所述,PLA作为一种可生物降解的聚合物材料,具有良好的可降解性、生 物相容性和可加工性。它在包装材料、生物医用材料和3D打印材料等领域具有广 泛的应用前景。未来的研究应重点关注改性PLA的研究、PLA的回收再利用技术 和生态环保PLA材料的研发,推动PLA的应用和研究进一步发展。

阻燃聚乳酸材料用途

阻燃聚乳酸材料用途 阻燃聚乳酸材料广泛应用于各个领域,具有重要的经济和社会价值。以下是一些主要的用途: 1. 医疗领域:阻燃聚乳酸材料在医疗领域中可用于制造外科缝合线、手术缝合材料、植入物和医疗设备等。由于聚乳酸材料具有良好的生物相容性和可降解性,不会对人体产生毒副作用,因此广泛应用于医疗器械制造。而阻燃聚乳酸材料能防止其在高温条件下发生自燃、燃烧,提高了产品的安全性和可靠性。 2. 包装领域:阻燃聚乳酸材料可以用于食品包装、药品包装和工业品包装等。由于聚乳酸材料无毒、无害、可生物降解,以及阻燃性能好,因此能满足食品、药品等行业对材料安全环保的要求。 3. 纺织品领域:阻燃聚乳酸材料用于纺织品中可以制造阻燃服装、阻燃床上用品等。聚乳酸材料具有良好的阻燃性能,可以有效地减少火灾事故的发生,保护人身安全。 4. 建筑领域:阻燃聚乳酸材料可以应用于建筑保温材料、隔热材料和装饰材料等。聚乳酸材料具有优良的隔热性能和阻燃性能,能够减少火灾事故的发生,提高建筑物的安全性。 5. 电子领域:阻燃聚乳酸材料可用于制造电子产品外壳、线路板和电线电缆等。

聚乳酸材料具有良好的电绝缘性能和阻燃性能,可以保证电子产品的安全性和可靠性。 6. 航空航天领域:阻燃聚乳酸材料可以用于航空航天器件的制造,如飞机部件、航天器零件等。由于聚乳酸材料具有较低的比重和良好的机械性能,能够减轻航空器的重量,提高其性能。 7. 汽车工业:阻燃聚乳酸材料可以用于汽车内饰板、汽车座椅和安全气囊等。聚乳酸材料具有良好的韧性、强度和耐腐蚀性能,能够满足汽车工业对材料的要求。 总之,阻燃聚乳酸材料的应用领域十分广泛,包括医疗、包装、纺织品、建筑、电子、航空航天和汽车等领域。其具有良好的性能和生物可降解性能,能够提高产品的安全性、环境友好性和可持续发展性。随着科技的不断进步和人们对材料安全性和环境保护要求的提高,阻燃聚乳酸材料的应用前景将更加广阔。

国内外聚乳酸发展概况

国外聚乳酸发展概况 随着世界人口的增长、人类对自然资源的严重开发以及石袖等资源所合成的高分子化合物制品的大量生产、消费、废弃等所引起的环境保护问题口趋严更,人们已经探刻盘识到保护环境的重要性。为了解决合成树脂和纤维不易被环境分解的问題,人们研究了各种可生物降解的合成树脂和纤维。而聚乳酸<PLA)就是其中一种研究较多而且性能较好的高分子材料⑴。这是由于乳酸采用玉米、小麦、黑麦、稻眷、甘應或甜菜等自煤资源为原料,因此聚乳酸作为一种生物原料制品,具有良好的生物降解性、相容性和可吸收性,从原料到废弃物都可以再亡,对实现可持续发展具有极英重安的作用和意义。 自上世纪50年代开始,高分子量的聚乳酸研究发展迅速。1934年,杜邦的科学家通过纯化丙交酯聚合得到了高分子址的聚乳酸⑺。Kuikami. Pani K.等人于1966年报道了髙分子蚩的聚乳酸能在人体内降解⑶。1972年,聚乳酸第一次获得裔业应用,Ethicon公司生产的聚乳战缝合线投入帀场叫70年代末,聚乳酸乂应用于•制药领域,作为药物可控释放系统(drug delivery system. 缩弓为DDS)的基材.到20世纪90年代,聚乳酸合成工艺取得了M大窠破:贸国Cargill公司的两步连续生产法和口本的Mhsui Toaisu公司的一步合成法,大大降低了生产成本(叽采用熔融纺丝法生产聚乳酸纤维,冃浒国外正逐渐走向商品化c 1997年.美国Cargill公司和Dow化学公司合资成立了Cargill Dow LLC 公司,专门开发研究玉米纤维,其商品名为“luge。” .他们采用生物技术由玉米经发酵聚合最后加工成纤维.经过几年努力,在2002年宣称己建成15万吨级聚乳酸工厂。苴产品受到一些国际知名大公司的重视,可口可乐公司、邓禄普太平洋公司等己将瓦应用于生产杯子、高尔夫球包装及件品包装等冋。瑞士的Invenia-Fiseher公司在德国建立了年产2.5万吨的PLA生产装置,且在2005年开始生产纤维级的聚乳酸⑺。 在日本,几乎毎一个大公司也都在进行这方面的开发.规模为几千吨至万吨。尤尼吉卡公司2005年已经发展为1.5万吨;可乐丽公司2005年己达1000 吨:东丽公司和Nature Works LLC公司(2005年从Cargill Dow LLC分离出来独 立成立的公可)合作从爭玉来聚乳駁纤维的纺丝研究。钟纺公司利用NatureWorks LLC公冈提供的纺丝级PLA切片联合岛津制作所共同开发岀了商品名为“Laclron”的PLA纤维。

pvdf的有机-无机复合物的压电增强光催化

PVDF的有机-无机复合物是一种新型的材料,在压电增强光催化领域 具有很大的潜力。下面将从压电材料和光催化材料的基本概念出发, 结合有机-无机复合物的特点,探讨PVDF的有机-无机复合物在压电 增强光催化方面的研究现状和发展前景。 一、压电材料和光催化材料的基本概念 1. 压电材料的基本概念 压电效应是指某些晶体受到外力作用时,内部正负电荷的相对位移,从而在其外表面产生电势差和电场强度的现象。根据这一原理,可以 利用压电材料实现机械能与电能的相互转换,具有很大的应用潜力。 2. 光催化材料的基本概念 光催化是指一种在光照条件下,通过固体表面催化剂上吸附的光生 活性物质,在光照条件下进行催化反应的一种新型催化技术。光催化 材料具有高效、无废气排放、可再生等优点,被广泛应用于环境净化 和能源转换等领域。 二、PVDF的有机-无机复合物的特点 1. PVDF的基本特性 聚偏氟乙烯(PVDF)是一种重要的压电及压电光催化材料,具有优异的机械性能、热稳定性和化学稳定性,可制备成薄膜、纳米线等不

同形态的材料。 2. 有机-无机复合物的特点 有机-无机复合物是由有机物和无机物在分子或微观尺度上相互作用 形成的一种复合材料,具有有机物和无机物的优点相结合,可在压电 和光催化等领域发挥协同效应。 三、PVDF的有机-无机复合物在压电增强光催化方面的研究现状 1. 利用PVDF的压电效应增强光催化活性 PVDF的压电效应可实现机械能到电能的转化,将外界机械力作用于PVDF复合材料上,产生电场效应,进而影响光催化反应过程的速率和产率。利用PVDF的压电效应可增强光催化活性。 2. 基于PVDF的压电-光催化复合材料的研究现状 目前,研究者们已经成功制备了基于PVDF的压电-光催化复合材料,并进行了相关的性能测试和应用研究。这些研究成果表明,PVDF的有机-无机复合物在压电增强光催化方面具有较好的应用前景。 四、PVDF的有机-无机复合物在压电增强光催化方面的发展前景 1. 提高光催化活性 PVDF的有机-无机复合物可以通过改变复合材料的结构和组分,提

压电材料的应用前景

压电材料的应用前景 压电材料是一种能够将机械能与电能相互转换的材料,是现代 科技领域中非常重要的一种材料。由于它所具备的压电效应,它 可以用于众多的领域和应用中,如声波传感、控制、监测、过滤、天线、振荡器、相位调制器等等。随着科技的不断进步,压电材 料的应用前景也变得越来越广泛,下文将探讨其未来的应用前景。 一、智能穿戴 随着智能化的普及,人们对于穿戴式电子设备的需求也在不断 上升。而压电材料就可以应用于智能穿戴领域中,利用其光学传 感器、温度传感器、光耦隔离器等特点,可以将不同的传感器与 智能穿戴设备结合起来,从而实现智能控制、跟踪等功能。例如,在可穿戴医疗设备中,压电材料可以应用于无线健康监测、紧急 呼叫、智能语音交互等多种场景中。 二、新型储能装置 随着可再生能源技术的发展,太阳能电池和风力发电机越来越 常见。然而,这些技术面临一个普遍的问题,即如何储存电力以

便在需要的时候使用。压电材料可以实现高效的机械能转化为电力,所以这种材料被应用于新型储能装置的研究中。例如,在压电发电机的应用中,机械振动可以把压电材料拉伸、收缩,将机械能转化为电能,从而实现电能的存储和释放,为可再生能源的开发做出了一定的贡献。 三、声波传感器 压电材料的应用领域中,声波传感器是最为常见的一种应用。压电材料的本质是根据外界机械振动激发的压电效应来产生电子运动,因此,其非常适合应用于声波传感器中。压电声波传感器在自动化控制、物流、安全、汽车等多个领域中被广泛应用,如装卸机器人、声波油液液位传感、声波非接触式测距、车载倒车雷达等等。 四、智能驱动设备 压电材料的应用在智能行业方面也发挥着重要的作用,如智能生活、工业自动化等等,其压电效应可以被应用在高精度定位、运动控制、机器视觉、智能操控等应用中。在智能家居领域中,

压电材料的特性与应用研究

压电材料的特性与应用研究 压电材料是一类具有压电效应的功能材料,能够产生和感应电荷,以及在电场 的作用下发生机械变形。这一特殊性质使得压电材料在各个领域得到广泛应用,包括传感器、声波设备、微机械系统和能量收集等。本文将着重探讨压电材料的特性以及其在科研和工业应用中的发展。 首先,压电效应是压电材料的核心特性。压电材料在受到外力作用时,产生电 荷极化,即所谓的压电效应。这种效应源于材料晶格结构的不对称性,使电荷在晶格之间移动,形成外部电场。同时,在外加电场的作用下,压电材料也能发生机械变形,即逆压电效应。这两种效应的相互转化为压电材料的应用提供了基础。 其次,压电材料的应用研究集中在传感器领域。压电材料能够将机械变形转化 为电信号,因此被广泛用于压力传感器、加速度计和力传感器等设备上。例如,压电陶瓷材料常用于制造无线电传感器,可以测量气体、液体和固体的压力变化。另外,压电材料还可以用于制造振动传感器,用于检测机械震动或地震。这些应用在汽车工业、医疗设备以及航空航天领域都发挥着重要作用。 除了传感器应用外,压电材料还在声波设备领域有着广泛应用。例如,在扬声 器和麦克风中,压电材料被用来将电信号转化为声音,或将声音转化为电信号。这是因为压电材料能够稳定地产生和感应电信号,使得声波设备的性能得以提高。此外,压电材料还可以用于制造超声波发生器和传感器,用于医学成像、清洁和材料分析等领域。 压电材料在微机械系统中也扮演着重要角色。微机械系统是一种能够对微小物 体进行操控的技术,被广泛应用于生物医学、光学和电子学等领域。压电材料的特性可以在微观尺度上实现电-机耦合,在微机械系统中实现精确的控制和操作。这 种特性使得压电材料被广泛用于微镜、微电机和微喷头等微机械系统的设计和制造。

聚乳酸基压电材料的研究和应用

聚乳酸基压电材料的研究和应用 段瑞侠;陈金周;刘文涛;何素琴;刘浩;黄淼铭;朱诚身 【期刊名称】《材料导报》 【年(卷),期】2022(36)10 【摘要】随着全社会对环保的重视特别是限塑令的实施,生物可降解材料深受大众欢迎,其中典型代表为聚乳酸,其被广泛应用于包装和医药等一次性领域。现阶段对聚乳酸的研究主要集中在改善其韧性,将其应用于包装等低端市场,与其高价位不相符。但在充分利用聚乳酸质软、加工条件温和、生物相容性好等优点的基础上,通过特殊工艺过程赋予其剪切压电性,有望进一步提高聚乳酸的附加值,将其应用于柔性传感器件、微机电系统、可穿戴设备等智能领域。常规未经处理的聚乳酸中 C=O偶极子方向是随机分布的,没有压电性能,只有经过特殊处理使偶极子垂直于分子链方向平行排列时,才可能产生剪切压电性。压电聚乳酸的应用形式主要为薄膜和纤维膜,实现压电性的常用方法有加热拉伸、静电纺丝、模板浸润等。现阶段研究制备的压电聚乳酸的压电常数普遍较小,与其结晶度和分子链的取向度有关。通过提高聚乳酸的结晶度和取向度,可得到剪切压电性能优良的材料。本文主要介绍聚乳酸压电性的产生机理、提高压电性的方法和聚乳酸基材料压电性在传感器、驱动器、发电机、电子皮肤等方面的应用进展,最后展望可降解聚乳酸的高附加值应用。 【总页数】8页(P211-218) 【作者】段瑞侠;陈金周;刘文涛;何素琴;刘浩;黄淼铭;朱诚身 【作者单位】郑州大学材料科学与工程学院

【正文语种】中文 【中图分类】TB324;TB34 【相关文献】 1.压电复合阻尼减振材料和压电复合吸声降噪材料中压电陶瓷应用形态研究 2.聚乳酸基形状记忆高分子材料在包装领域的应用展望 3.生物基聚乳酸复合材料3D打印制备含微孔支架及性能研究 4.聚乳酸基生物可降解熔喷非织造材料的研究进展与展望 5.聚乳酸基复合材料相容性研究进展 因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

聚乳酸应用领域

聚乳酸热塑级 经过多年来的发展,聚乳酸在热塑方面的应用已经日渐成熟,目前市面上出现的聚乳酸热塑类产品丰富多样。从使用次数分,可分为一次性产品、可多次重复使用产品以及经久耐用甚至具有是高冲击强度的耐用品,如一次性水杯、餐具、塑料瓶、瓶盖、多次使用的水杯、餐具、塑料玩具、笔记本电脑等电器的外壳、汽车饰件等等。根据业内人士统计,目前市面上的热塑类塑料产品60%以上可以被聚乳酸产品所替代。虽然目前聚乳酸的生产成本要高于普通塑料,但随着行业的发展以及生产规模的扩大,必将可以使生产成本下降以适应市场需求。对人体无毒无害的聚乳酸也必将取代被频频爆出含有致癌物质的石油基塑料。 聚乳酸薄膜级 薄膜级产品介绍聚乳酸具有最良好的抗拉强度及延展度,适用于各种普通塑料的加工方式,和其他生物可降解塑料相比,聚乳酸薄膜拥有良好的光泽性和透明度,外观和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当。聚乳酸薄膜除了有生物可降解塑料的基本的特性外,在使用过程中,产品表面可形成弱酸性环境,具有抑菌作用,此外,聚乳酸薄膜具有良好的透气性,同时还能隔离气味,而且聚乳酸来源于玉米,对人体无毒无害,因此特别适合作为食品包装等涉及人体健康的材料领域。目前聚乳酸已经可研制的薄膜有双向拉伸薄膜,流延薄膜和收缩薄膜,产品包括超市包装袋、糖果包装、印刷复合加工膜,带窗口的信封用薄膜,卡片用膜、片等。超市用聚乳酸塑料包装袋已经在欧洲的部分国家得到了应用推广。 聚乳酸纤维级 纤维级产品介绍聚乳酸纤维由聚乳酸加工而成,是一种全生物降解纤维,其制品废弃后经细菌发酵可分解为二氧化碳和水。聚乳酸纤维的物理性质介于涤纶和锦纶之间,其强度、伸长等也与涤纶和锦纶差不多,但熔点最低,模量较低,具有很好的手感。聚乳酸纤维的弹性回复率高,玻璃化转变温度适宜,说明其定型和保型性能好。聚乳酸纤维制成的服装吸湿性优于涤纶,悬垂性和抗皱性好,比涤纶服装更华丽美观。因此聚乳酸纤维是制造内衣、外装、制服、时装的理想原料。聚乳酸纤维的加工适应性也很好。可以适应机织、针织、簇绒和非织造布等现有绝大多数加工设备,这为它的推广应用提供了极大的便利。在双组分复合纤维制造中,PLA因其可以通过改性而调节、控制熔点、热粘合性以及热收缩性,可以

相关文档
最新文档