stringtranslate.com

Полимолочная кислота

Полимолочная кислота , также известная как поли ( молочная кислота ) или полилактид ( PLA ), является пластичным материалом. Как термопластичный полиэфир (или полигидроксиалканоат ) он имеет формулу основной цепи (C
3ЧАС
4О
2)
нили [–C(CH
3)HC(=O)O–]
н. ПЛА формально получается путем конденсации молочной кислоты C (CH
3)(OH)HCOOH с потерей воды (отсюда и название). Его также можно получить путем полимеризации с раскрытием кольца лактида [–C(CH
3)HC(=O)O–]
2, циклический димер основной повторяющейся единицы. Часто PLA смешивают с другими полимерами. PLA может быть биоразлагаемым или долговечным, в зависимости от производственного процесса, добавленных добавок и сополимеров .

PLA стал популярным материалом из-за его экономичного производства из возобновляемых ресурсов и возможности использования его для компостируемых продуктов. В 2022 году PLA имел самый высокий объем потребления среди всех биопластиков в мире, с долей около 26 % от общего спроса на биопластики. [3] Несмотря на рост его производства, PLA все еще не так важен, как традиционные товарные полимеры, такие как ПЭТ или ПВХ. Его широкое применение сдерживается многочисленными физическими и технологическими недостатками. [4] PLA является наиболее широко используемым пластиковым материалом для нитей в FDM 3D-печати из-за его низкой температуры плавления, высокой прочности, низкого теплового расширения и хорошей адгезии слоев, хотя он обладает плохой термостойкостью, если не отожжен . [5] [6]

Хотя название «полимолочная кислота» широко используется, оно не соответствует стандартной номенклатуре ИЮПАК , которая называется «поли(молочная кислота)». [7] Название «полимолочная кислота» потенциально двусмысленно или запутанно, поскольку PLA не является поликислотой ( полиэлектролитом ), а скорее полиэфиром. [8]

Химические свойства

Синтез

Мономер обычно изготавливается из ферментированного растительного крахмала, например, из кукурузы , маниоки , сахарного тростника или жома сахарной свеклы .

Несколько промышленных путей позволяют получить пригодный к использованию (т. е. высокомолекулярный) PLA. Используются два основных мономера: молочная кислота и циклический диэфир, лактид . Наиболее распространенный путь получения PLA — это полимеризация лактида с раскрытием кольца с различными металлическими катализаторами (обычно этилгексаноатом олова ) в растворе или в виде суспензии . Реакция, катализируемая металлом, имеет тенденцию вызывать рацемизацию PLA, снижая его стереорегулярность по сравнению с исходным материалом (обычно кукурузным крахмалом). [9]

Прямая конденсация мономеров молочной кислоты также может быть использована для получения PLA. Этот процесс необходимо проводить при температуре ниже 200 °C; выше этой температуры образуется энтропийно благоприятный мономер лактида. Эта реакция генерирует один эквивалент воды для каждого этапа конденсации ( этерификации ). Реакция конденсации обратима и подчиняется равновесию, поэтому для получения высокомолекулярных видов требуется удаление воды. Для направления реакции в сторону поликонденсации требуется удаление воды путем применения вакуума или азеотропной перегонки . Таким образом можно получить молекулярную массу 130 кДа. Еще более высокую молекулярную массу можно получить путем осторожной кристаллизации сырого полимера из расплава. Таким образом, концевые группы карбоновой кислоты и спирта концентрируются в аморфной области твердого полимера, и поэтому они могут реагировать. Таким образом можно получить молекулярную массу 128–152 кДа. [9]

Два основных пути в НОАК

Другой разработанный метод заключается в контакте молочной кислоты с цеолитом. Эта реакция конденсации является одностадийным процессом и протекает примерно на 100 °C ниже по температуре. [10] [11]

Стереоизомеры

Из-за хиральной природы молочной кислоты существует несколько различных форм полилактида: поли- L -лактид ( PLLA ) — это продукт, полученный в результате полимеризации L , L -лактида (также известного как L -лактид). Прогресс в области биотехнологии привел к разработке коммерческого производства формы D -энантиомера. [12]

Полимеризация рацемической смеси L- и D - лактидов обычно приводит к синтезу поли- DL -лактида ( PDLLA ), который является аморфным. Использование стереоспецифических катализаторов может привести к гетеротактическому PLA, который, как было обнаружено, демонстрирует кристалличность. Степень кристалличности, а следовательно, и многие важные свойства, в значительной степени контролируются соотношением используемых энантиомеров D к L и в меньшей степени типом используемого катализатора. Помимо молочной кислоты и лактида, в академических целях также использовался O -карбоксиангидрид молочной кислоты («lac-OCA»), пятичленное циклическое соединение. Это соединение более реакционноспособно, чем лактид, поскольку его полимеризация обусловлена ​​потерей одного эквивалента диоксида углерода на эквивалент молочной кислоты. Вода не является побочным продуктом. [13]

Сообщалось о прямом биосинтезе PLA, аналогичном производству поли(гидроксиалканоатов)ов . [14]

Физические свойства

Полимеры PLA варьируются от аморфного стеклообразного полимера до полукристаллического и высококристаллического полимера с температурой стеклования 60–65 °C, температурой плавления 130–180 °C и модулем Юнга 2,7–16 ГПа. [15] [16] [17] Термостойкий PLA может выдерживать температуру 110 °C. [18] Основные механические свойства PLA находятся между свойствами полистирола и ПЭТ . [15] Температура плавления PLLA может быть увеличена на 40–50 °C, а его температура теплового изгиба может быть увеличена примерно с 60 °C до 190 °C путем физического смешивания полимера с PDLA (поли- D -лактидом). PDLA и PLLA образуют высокорегулярный стереокомплекс с повышенной кристалличностью. Температурная стабильность максимальна при использовании смеси 1:1, но даже при более низких концентрациях 3–10% PDLA все еще наблюдается существенное улучшение. В последнем случае PDLA действует как зародышеобразователь , тем самым увеличивая скорость кристаллизации. [19] Биодеградация PDLA происходит медленнее, чем у PLA из-за более высокой кристалличности PDLA [ необходима цитата ] . Модуль упругости при изгибе PLA выше, чем у полистирола, и PLA обладает хорошей термосвариваемостью.

Хотя PLA механически аналогичен PET по свойствам прочности на разрыв и модулю упругости , материал очень хрупкий и приводит к удлинению при разрыве менее чем на 10%. [20] Кроме того, это ограничивает использование PLA в приложениях, где требуется определенный уровень пластической деформации при высоких уровнях напряжения. Попытки увеличить удлинение при разрыве для PLA предпринимаются, особенно для того, чтобы поддержать присутствие PLA в качестве товарного пластика и улучшить ландшафт биопластиков. Например, биокомпозиты PLLA представляли интерес для улучшения этих механических свойств. При смешивании PLLA с поли (3-гидроксибутиратом) (PHB), нанокристаллом целлюлозы (CNC) и пластификатором (TBC) было показано радикальное улучшение механических свойств. [21] Используя поляризованную оптическую микроскопию (ПОМ), биокомпозиты PLLA имели меньшие сферолиты по сравнению с чистым PLLA, что указывает на улучшенную плотность зародышеобразования, а также способствует увеличению удлинения при разрыве с 6% в чистом PLLA до 140-190% в биокомпозитах. Такие биокомпозиты представляют большой интерес для упаковки пищевых продуктов из-за их улучшенной прочности и биоразлагаемости.

Несколько технологий, таких как отжиг , [22] [23] [24] добавление зародышеобразователей , формирование композитов с волокнами или наночастицами , [25] [26] [27] удлинение цепи [28] [29] и введение структур сшивок, использовались для улучшения механических свойств полимеров PLA. Было показано, что отжиг значительно увеличивает степень кристалличности полимеров PLA. В одном исследовании увеличение продолжительности отжига напрямую влияет на теплопроводность, плотность и температуру стеклования. [30] Структурные изменения от этой обработки дополнительно улучшают такие характеристики, как прочность на сжатие и жесткость, почти на 80%. Такие процессы могут повысить присутствие PLA на рынке пластмасс, поскольку улучшение механических свойств будет важно для замены текущих пластмасс, полученных из нефти. Также было продемонстрировано, что добавление сшитого зародышеобразователя на основе PLA улучшает степень кристалличности конечного материала PLA. [6] Наряду с использованием зародышеобразователя было показано, что отжиг дополнительно улучшает степень кристалличности и, следовательно, прочность и модуль упругости при изгибе материала. Этот пример показывает возможность использования нескольких из этих процессов для усиления механических свойств PLA. Полимолочная кислота может быть переработана, как и большинство термопластиков, в волокно (например, с использованием обычных процессов формования расплава ) и пленку. PLA имеет схожие механические свойства с полимером PETE , но имеет значительно более низкую максимальную температуру непрерывного использования. [31]

Также была исследована архитектура основной цепи PLA и ее влияние на кинетику кристаллизации, в частности, для лучшего понимания наиболее подходящих условий обработки для PLA. Молекулярная масса полимерных цепей может играть значительную роль в механических свойствах. [32] Одним из методов увеличения молекулярной массы является введение ветвей той же полимерной цепи в основную цепь. Благодаря характеристике разветвленного и линейного класса PLA, разветвленный PLA приводит к более быстрой кристаллизации. [33] Кроме того, разветвленный PLA испытывает гораздо более длительное время релаксации при низких скоростях сдвига, что способствует более высокой вязкости, чем линейный класс. Предполагается, что это происходит из-за областей с высокой молекулярной массой в разветвленном PLA. Однако было обнаружено, что разветвленный PLA сильнее истончается при сдвиге, что приводит к гораздо более низкой вязкости при высоких скоростях сдвига. Понимание таких свойств имеет решающее значение при определении оптимальных условий обработки материалов, и что простые изменения в структуре могут кардинально изменить его поведение.

Рацемический PLA и чистый PLLA имеют низкие температуры стеклования , что делает их нежелательными из-за низкой прочности и температуры плавления. Стереокомплекс PDLA и PLLA имеет более высокую температуру стеклования, что придает ему большую механическую прочность. [34]

Высокая поверхностная энергия PLA обеспечивает хорошую пригодность для печати, что делает его широко используемым в 3D-печати. ​​Предел прочности на разрыв для 3D-печатного PLA был определен ранее. [35]

Растворители

PLA растворяется в ряде органических растворителей. [36] Этилацетат широко используется из-за его простоты доступа и низкого риска. Он полезен в 3D-принтерах для очистки головок экструдера и для удаления поддержек PLA.

Другие безопасные растворители включают пропиленкарбонат , который безопаснее этилацетата, но его трудно купить в продаже. Пиридин можно использовать, но он имеет отчетливый запах рыбы и менее безопасен, чем этилацетат. PLA также растворяется в горячем бензоле , тетрагидрофуране и диоксане . [37]

Изготовление

Изделия из PLA можно изготавливать методами 3D-печати, литья, литья под давлением , экструзии , механической обработки и сварки растворителем.

PLA-нить для использования в 3D-печати

PLA используется в качестве исходного материала при изготовлении настольных 3D-принтеров методом сплавления нитей , таких как принтеры RepRap . [38] [39]

PLA можно сваривать растворителем с использованием дихлорметана . [40] Ацетон также смягчает поверхность PLA, делая ее липкой, не растворяя ее, для сварки с другой поверхностью PLA. [41]

Форма кукурузы, напечатанная на 3D-принтере с использованием PLA (полимолочной кислоты), полученной из кукурузы.

Напечатанные PLA-материалы можно заключить в гипсоподобные формовочные материалы, затем выжечь в печи, чтобы образовавшуюся пустоту можно было заполнить расплавленным металлом. Это известно как «литье по выплавляемым моделям PLA», тип литья по выплавляемым моделям . [42]

Приложения

PLA в основном используется для недолговечной и одноразовой упаковки . В 2022 году из общего объема производства PLA около 35 % было использовано для гибкой упаковки (например, пленки, пакеты, этикетки) и 30 % для жесткой упаковки (например, бутылки, банки, контейнеры). [43]

Потребительские товары

PLA используется в большом разнообразии потребительских товаров, таких как одноразовая посуда , столовые приборы , корпуса для кухонных приборов и электроники, такой как ноутбуки и карманные устройства, а также подносы для микроволновой печи. (Однако PLA не подходит для контейнеров, пригодных для микроволновой печи, из-за его низкой температуры стеклования.) Он используется для мешков для компоста, упаковки пищевых продуктов и упаковочного материала для сыпучих материалов, который литьем, литьем под давлением или прядением. [44] В виде пленки он усаживается при нагревании, что позволяет использовать его в термоусадочных туннелях . В виде волокон он используется для моноволоконной рыболовной лески и сетей. В виде нетканых материалов он используется для обивки , одноразовой одежды, тентов , средств женской гигиены и подгузников .

PLA применяется в конструкционных пластиках, где стереокомплекс смешивается с резиноподобным полимером, таким как ABS . Такие смеси обладают хорошей стабильностью формы и визуальной прозрачностью, что делает их полезными в низкобюджетных упаковочных приложениях.

PLA используется для автомобильных деталей, таких как коврики, панели и крышки. Его термостойкость и долговечность уступают широко используемому полипропилену (PP), но его свойства улучшены такими способами, как блокирование концевых групп для уменьшения гидролиза. [44]

Сельскохозяйственный

В виде волокон PLA используется для моноволоконной лески и сетей для предотвращения роста растений и сорняков. Он используется для мешков с песком, посадочных горшков, обвязочной ленты и веревок. [44]

Медицинский

PLA может распадаться на безвредную молочную кислоту, что делает его пригодным для использования в качестве медицинских имплантатов в виде анкеров, винтов, пластин, штифтов, стержней и сеток. [44] В зависимости от используемого типа он распадается внутри тела в течение 6 месяцев - 2 лет. Такая постепенная деградация желательна для опорной конструкции, поскольку она постепенно переносит нагрузку на тело (например, на кость) по мере заживления этой области. Прочностные характеристики имплантатов PLA и PLLA хорошо документированы. [45]

Благодаря своей биосовместимости и биоразлагаемости PLA заинтересовался в качестве полимерного каркаса для доставки лекарств.

Композитная смесь поли( L -лактида- со - D , L -лактида) (PLDLLA) с трикальцийфосфатом (TCP) используется в качестве каркасов PLDLLA/TCP для костной инженерии. [46] [47]

Поли -L -молочная кислота (ПЛМК) является основным ингредиентом препарата Sculptra , средства для увеличения объема лица, используемого для лечения липоатрофии щек.

PLLA используется для стимуляции синтеза коллагена в фибробластах посредством реакции на инородное тело в присутствии макрофагов. Макрофаги действуют как стимулятор секреции цитокинов и медиаторов, таких как TGF-β , которые стимулируют фибробласты секретировать коллаген в окружающие ткани. Поэтому PLLA имеет потенциальные применения в дерматологических исследованиях. [48] [49]

PLLA исследуется как каркас, способный генерировать небольшое количество электрического тока посредством пьезоэлектрического эффекта, который стимулирует рост механически прочного хряща в нескольких моделях животных. [50]

Деградация

PLA обычно считается компостируемым в условиях промышленного компостирования , но не в условиях домашнего компоста, на основании результатов испытаний, проведенных с использованием стандартов EN 13432 и ASTM D6400 . Однако было показано, что некоторые изомеры PLA, такие как PLLA или PDLA, имеют различные скорости деградации. [52]

PLA расщепляется абиотически тремя механизмами: [53]

  1. Гидролиз : эфирные группы основной цепи расщепляются, что приводит к снижению молекулярной массы.
  2. Термическое разложение : сложное явление, приводящее к появлению различных соединений, таких как более легкие молекулы, линейные и циклические олигомеры с различной молекулярной массой , а также лактида.
  3. Фотодеградация : УФ-излучение вызывает деградацию. Это фактор, который в основном имеет место там, где PLA подвергается воздействию солнечного света при использовании в пластикостроении , упаковочных контейнерах и пленках.

Гидролитическая реакция:

-COO- + H2O → -COOH + -OH

Скорость разложения очень медленная при температуре окружающей среды. Исследование 2017 года показало, что при температуре 25 °C (77 °F) в морской воде PLA не показал потери массы в течение года, но исследование не измеряло разрушение полимерных цепей или поглощение воды. [54] В результате он плохо разлагается на свалках и в бытовых компостах, но эффективно переваривается в более горячих промышленных компостах, обычно разлагаясь лучше всего при температурах выше 60 °C (140 °F). [55]

Чистые пены PLA селективно гидролизуются в модифицированной Дульбекко среде Игла (DMEM), дополненной сывороткой плода быка (FBS) (раствор, имитирующий жидкость организма). После 30 дней погружения в DMEM+FBS каркас PLLA потерял около 20% своего веса. [56]

Образцы PLA с различной молекулярной массой были разложены в метиллактат (зеленый растворитель) с использованием катализатора на основе комплекса металлов. [57] [58] [59]

PLA также может быть разложена некоторыми бактериями, такими как Amycolatopsis и Saccharothrix . Очищенная протеаза из Amycolatopsis sp., PLA-деполимераза, также может разлагать PLA. Ферменты, такие как проназа и наиболее эффективная протеиназа K из Tritirachium album разлагают PLA. [60]

Конец жизни

PLA имеет идентификационный код смолы SPI 7

Наиболее распространены четыре возможных сценария окончания срока службы:

  1. Переработка : [61] которая может быть как химической, так и механической. В настоящее время для PLA применяется идентификационный код смолы SPI 7 («другие»). В Бельгии Galactic запустила первую пилотную установку для химической переработки PLA (Loopla). [62] В отличие от механической переработки, отходы могут содержать различные загрязняющие вещества. Полимолочная кислота может быть химически переработана в мономер путем термической деполимеризации или гидролиза. После очистки мономер может быть использован для производства чистого PLA без потери исходных свойств [63] ( переработка от колыбели к колыбели ). [ сомнительно – обсудить ] Отслуживший свой срок PLA может быть химически переработан в метиллактат путем переэтерификации . [59]
  2. Компостирование : PLA биоразлагаем в условиях промышленного компостирования, начиная с процесса химического гидролиза, за которым следует микробное переваривание, чтобы в конечном итоге разложить PLA. В условиях промышленного компостирования (58 °C (136 °F)) PLA может частично (примерно наполовину) разложиться на воду и углекислый газ в течение 60 дней, после чего оставшаяся часть разлагается гораздо медленнее, [64] со скоростью, зависящей от степени кристалличности материала. [65] Окружающая среда без необходимых условий будет наблюдать очень медленное разложение, похожее на разложение небиопластиков, которые не будут полностью разлагаться в течение сотен или тысяч лет. [66]
  3. Сжигание : PLA можно сжигать, не производя хлорсодержащих химикатов или тяжелых металлов, поскольку он содержит только атомы углерода , кислорода и водорода . Поскольку он не содержит хлора, он не производит диоксины или соляную кислоту во время сжигания. [67] PLA можно сжигать без остатка. Этот и другие результаты показывают, что сжигание является экологически чистой утилизацией отходов PLA. [68] После сжигания PLA может выделять углекислый газ. [69]
  4. Захоронение : наименее предпочтительным вариантом является захоронение, поскольку PLA очень медленно разлагается при температуре окружающей среды, часто так же медленно, как и другие пластики. [66]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "Свойства материалов полимолочной кислоты (PLA), полимеры на основе агро". Matbase - База данных свойств материалов . Архивировано из оригинала 10 февраля 2012 г. Получено 6 февраля 2012 г.
  2. ^ "Полимолочная кислота. Паспорт безопасности материала" (PDF) . ampolymer.com . Архивировано из оригинала (PDF) 6 января 2009 г.
  3. ^ Ceresana. "Биопластики - Исследование: Рынок, Анализ, Тенденции - Ceresana". www.ceresana.com . Получено 25 октября 2024 г. .
  4. ^ Нагараджан В., Моханти АК., Мисра М. (2016). «Перспективы создания устойчивых материалов на основе полимолочной кислоты (PLA) для долговечных применений: фокус на прочность и термостойкость». ACS Sustainable Chemistry & Engineering . 4 (6): 2899–2916. doi : 10.1021/acssuschemeng.6b00321 .
  5. ^ "Наиболее используемые в мире материалы для 3D-печати по состоянию на июль 2018 г." . Получено 19 января 2024 г. .
  6. ^ ab Simmons H, Tiwary P, Colwell JE, Kontopoulou M (август 2019 г.). «Улучшение кристалличности и механических свойств PLA путем зародышеобразования и отжига». Polymer Degradation and Stability . 166 : 248–257. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2019.06.001. S2CID  195550926.
  7. ^ Vert M, Chen J, Hellwich KH, Hodge P, Nakano T, Scholz C, et al. «Номенклатура и терминология для линейных полимеров на основе молочной кислоты (Рекомендации ИЮПАК 2019 г.)». Стандарты ИЮПАК в Интернете . doi :10.1515/iupac.92.0001.
  8. ^ Мартин О, Аверус Л (2001). «Поли(молочная кислота): пластификация и свойства биоразлагаемых многофазных систем». Полимер . 42 (14): 6209–6219. doi :10.1016/S0032-3861(01)00086-6.
  9. ^ ab Södergård A, Stolt M (2010). "3. Промышленное производство высокомолекулярной полимолочной кислоты". В Auras R, Lim LT, Selke SE, Tsuji H (ред.). Полимолочная кислота: синтез, структуры, свойства, обработка и применение . стр. 27–41. doi :10.1002/9780470649848.ch3. ISBN 978-0-470-64984-8.
  10. ^ Drury J (15 февраля 2016 г.). «Дешевле, зеленее, путь к биопластику». reuters.com . Архивировано из оригинала 1 декабря 2017 г. . Получено 9 мая 2018 г. .
  11. ^ Dusselier M, Van Wouwe P, Dewaele A, Jacobs PA, Sels BF (июль 2015 г.). «ЗЕЛЕНАЯ ХИМИЯ. Цеолитный катализ с селективной формой для производства биопластиков». Science . 349 (6243): 78–80. Bibcode :2015Sci...349...78D. doi :10.1126/science.aaa7169. PMID  26138977. S2CID  206635718.
  12. ^ "Биоинженеры преуспели в производстве пластика без использования ископаемого топлива". Physorg.com. Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. Получено 11 апреля 2011 г.
  13. ^ Крихельдорф HR, Джонте JM (1983). «Синтез новых полимеров». Полимерный вестник . 9 (6–7). дои : 10.1007/BF00262719. S2CID  95429767.
  14. ^ Jung YK, Kim TY, Park SJ, Lee SY (январь 2010 г.). «Метаболическая инженерия Escherichia coli для производства полимолочной кислоты и ее сополимеров». Биотехнология и биоинженерия . 105 (1): 161–171. doi :10.1002/bit.22548. PMID  19937727. S2CID  205499487.
  15. ^ ab Lunt J (3 января 1998 г.). «Масштабное производство, свойства и коммерческое применение полимеров полимолочной кислоты». Polymer Degradation and Stability . 59 (1–3): 145–152. doi :10.1016/S0141-3910(97)00148-1. ISSN  0141-3910.
  16. ^ Södergård A, Stolt M (февраль 2002 г.). «Свойства полимеров на основе молочной кислоты и их корреляция с составом». Progress in Polymer Science . 27 (6): 1123–1163. doi :10.1016/S0079-6700(02)00012-6.
  17. ^ Middleton JC, Tipton AJ (декабрь 2000 г.). «Синтетические биоразлагаемые полимеры как ортопедические устройства». Biomaterials . 21 (23): 2335–2346. doi :10.1016/S0142-9612(00)00101-0. PMID  11055281.
  18. ^ Fiore GL, Jing F, Young Jr VG, Cramer CJ, Hillmyer MA (2010). «Высокотемпературные алифатические полиэфиры, полученные полимеризацией производных спиролактида». Полимерная химия . 1 (6): 870–877. doi :10.1039/C0PY00029A.
  19. ^ Park HS, Hong CK (июнь 2021 г.). «Взаимосвязь между поведением кристаллизации стереокомплекса и механическими свойствами смесей PLLA/PDLA». Полимеры . 13 (11): 1851. doi : 10.3390/polym13111851 . PMC 8199684. PMID  34199577 . 
  20. ^ Farah S, Anderson DG, Langer R (декабрь 2016 г.). «Физические и механические свойства PLA и их функции в распространенных приложениях — всесторонний обзор». Advanced Drug Delivery Reviews . 107 : 367–392. doi : 10.1016/j.addr.2016.06.012. hdl : 1721.1/112940 . PMID  27356150.
  21. ^ El-Hadi AM (май 2017 г.). «Увеличение удлинения при разрыве композитов на основе полимолочной кислоты для использования в пленках для упаковки пищевых продуктов». Scientific Reports . 7 (1): 46767. Bibcode :2017NatSR...746767E. doi :10.1038/srep46767. PMC 5413939 . PMID  28466854. 
  22. ^ Nugroho P, Mitomo H, Yoshii F, Kume T (1 мая 2001 г.). «Деградация поли(l-молочной кислоты) при γ-облучении». Polymer Degradation and Stability . 72 (2): 337–343. doi :10.1016/S0141-3910(01)00030-1. ISSN  0141-3910.
  23. ^ Urayama H, Kanamori T, Fukushima K, Kimura Y (1 сентября 2003 г.). «Управляемое зародышеобразование кристаллов при кристаллизации расплава поли(l-лактида) и стереокомплекса поли(l-лактида)/поли(d-лактида» . Polymer . 44 (19): 5635–5641. doi :10.1016/S0032-3861(03)00583-4. ISSN  0032-3861.
  24. ^ Tsuji H (1 января 1995 г.). «Свойства и морфология поли(l-лактида): 1. Влияние условий отжига на свойства и морфологию поли(l-лактида)». Polymer . 36 (14): 2709–2716. doi :10.1016/0032-3861(95)93647-5. ISSN  0032-3861.
  25. ^ Urayama H, Ma C, Kimura Y (июль 2003 г.). «Механические и термические свойства поли(L-лактида) с включением различных неорганических наполнителей с частицами и нитевидными формами». Macromolecular Materials and Engineering . 288 (7): 562–568. doi :10.1002/mame.200350004. ISSN  1438-7492.
  26. ^ Trimaille T, Pichot C, Elaissari A, Fessi H, Briançon S, Delair T (1 ноября 2003 г.). «Получение наночастиц поли(d,l-молочной кислоты) и коллоидная характеристика». Colloid and Polymer Science . 281 (12): 1184–1190. doi :10.1007/s00396-003-0894-1. ISSN  0303-402X. S2CID  98078359.
  27. ^ Hu X, Xu HS, Li ZM (4 мая 2007 г.). «Морфология и свойства поли(L-лактида) (PLLA), заполненного полыми стеклянными шариками». Macromolecular Materials and Engineering . 292 (5): 646–654. doi :10.1002/mame.200600504. ISSN  1438-7492.
  28. ^ Li BH, Yang MC (2006). «Улучшение термических и механических свойств поли(L-молочной кислоты) с 4,4-метилендифенилдиизоцианатом». Полимеры для передовых технологий . 17 (6): 439–443. doi :10.1002/pat.731. ISSN  1042-7147. S2CID  98536537.
  29. ^ Di Y, Iannace S, Di Maio E, Nicolais L (4 ноября 2005 г.). «Реактивно модифицированная полимолочная кислота: свойства и обработка пены». Macromolecular Materials and Engineering . 290 (11): 1083–1090. doi :10.1002/mame.200500115. ISSN  1438-7492.
  30. ^ Barkhad MS, Abu-Jdayil B, Mourad AH, Iqbal MZ (сентябрь 2020 г.). «Теплоизоляция и механические свойства полимолочной кислоты (PLA) при различных условиях обработки». Полимеры . 12 (9): 2091. doi : 10.3390/polym12092091 . PMC 7570036. PMID  32938000 . 
  31. ^ "Сравнение материалов: PLA и PETE". Makeitfrom.com. Архивировано из оригинала 1 мая 2011 г. Получено 11 апреля 2011 г.
  32. ^ Nunes RW, Martin JR, Johnson JF (март 1982). «Влияние молекулярной массы и распределения молекулярной массы на механические свойства полимеров». Polymer Engineering & Science . 22 (4): 205–228. doi :10.1002/pen.760220402. ISSN  0032-3888.
  33. ^ Dorgan JR, Lehermeier H, Mang M (январь 2000 г.). «Термические и реологические свойства коммерческих полимолочных кислот». Журнал полимеров и окружающей среды . 8 (1): 1–9. doi :10.1023/A:1010185910301. ISSN  1572-8900.
  34. ^ Luo F, Fortenberry A, Ren J, Qiang Z (20 августа 2020 г.). "Последние достижения в улучшении формирования стереокомплексов поли(молочной кислоты) для улучшения свойств материалов". Frontiers in Chemistry . 8 : 688. Bibcode : 2020FrCh....8..688L. doi : 10.3389/fchem.2020.00688 . PMC 7468453. PMID  32974273. 
  35. ^ Giordano RA, Wu BM, Borland SW, Cima LG, Sachs EM, Cima MJ (1997). «Механические свойства плотных структур полимолочной кислоты, изготовленных с помощью трехмерной печати». Журнал Biomaterials Science. Polymer Edition . 8 (1): 63–75. doi :10.1163/156856297x00588. PMID  8933291.
  36. ^ Сато С., Гондо Д., Вада Т., Канехаши С., Нагаи К. (2013). «Влияние различных жидких органических растворителей на вызванную растворителем кристаллизацию пленки аморфной поли(молочной кислоты)». Журнал прикладной полимерной науки . 129 (3): 1607–1617. doi :10.1002/app.38833.
  37. ^ Garlotta D (2001). «Обзор литературы о поли(молочной кислоте)». Журнал полимеров и окружающей среды . 9 (2): 63–84. doi :10.1023/A:1020200822435. S2CID  8630569. Архивировано из оригинала 26 мая 2013 г.
  38. ^ "PLA". Reprap Wiki. 4 апреля 2011 г. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 г. Получено 11 апреля 2011 г.
  39. ^ "PLA". MakerBot Industries. Архивировано из оригинала 23 апреля 2011 г. Получено 11 апреля 2011 г.
  40. ^ Coysh A (12 апреля 2013 г.). «Обработка деталей из PLA парами дихлорметана». Thingiverse.com . Архивировано из оригинала 1 декабря 2017 г. Получено 9 мая 2018 г.
  41. ^ Sanladerer T (9 декабря 2016 г.). «Подходит ли ацетон для сварки и сглаживания деталей, напечатанных на 3D-принтере из PLA?». youtube.com . Архивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. Получено 9 января 2021 г.
  42. ^ "Литье металла на 3D-принтере". Make: DIY Projects and Ideas for Makers . Получено 30 ноября 2018 г.
  43. ^ "Отчет о рынке полимолочной кислоты: анализ отрасли | 2022-2032". Ceresana Market Research . Получено 25 октября 2024 г.
  44. ^ abcd Auras R, Lim LT, Selke SE, Tsuji H, ред. (2010). Поли(молочная кислота): синтез, структуры, свойства, обработка и применение . doi :10.1002/9780470649848. ISBN 978-0-470-29366-9.
  45. ^ Nazre A, Lin S (1994). Harvey JP, Games RF (ред.). Теоретическое сравнение прочности биорассасывающихся (PLLA) пластин и обычных пластин из нержавеющей стали и титана, используемых при внутренней фиксации переломов . ASTM International. стр. 53. ISBN 978-0-8031-1897-3.
  46. ^ Lam CX, Olkowski R, Swieszkowski W, Tan KC, Gibson I, Hutmacher DW (2008). «Механические и in vitro оценки композитных матриц PLDLLA/TCP для костной инженерии». Виртуальное и физическое прототипирование . 3 (4): 193–197. doi :10.1080/17452750802551298. S2CID  135582844.
  47. ^ Бозе С., Вахабзаде С., Бандйопадхай А. (2013). «Инженерия костной ткани с использованием 3D-печати». Materials Today . 16 (12): 496–504. doi : 10.1016/j.mattod.2013.11.017 .
  48. ^ Ray S, Adelnia H, Ta HT (сентябрь 2021 г.). «Коллаген и влияние материалов на основе поли-L-молочной кислоты на его синтез». Biomaterials Science . 9 (17): 5714–5731. doi : 10.1039/d1bm00516b. hdl : 10072/405917 . PMID  34296717. S2CID  236199608.
  49. ^ Ray S, Ta HT (июль 2020 г.). «Исследование влияния биоматериалов, таких как частицы поли-(l-молочной кислоты), на синтез коллагена in vitro: метод имеет значение». Журнал функциональных биоматериалов . 11 (3): 51. doi : 10.3390/jfb11030051 . PMC 7564527. PMID  32722074 . 
  50. ^ Петерсен М (18 января 2022 г.). «Электрические коленные имплантаты могут помочь миллионам пациентов с артритом». ZME Science . Получено 19 января 2022 г.
  51. ^ Guo SZ, Yang X, Heuzey MC, Therriault D (2015). «3D-печать многофункционального нанокомпозитного спирального жидкостного датчика». Nanoscale . 7 (15): 6451–6. Bibcode : 2015Nanos...7.6451G. doi : 10.1039/C5NR00278H. PMID  25793923.
  52. ^ Quynh TM, Mitomo H, Nagasawa N, Wada Y, Yoshii F, Tamada M (май 2007 г.). «Свойства сшитых полилактидов (PLLA и PDLA) под действием радиации и их биоразлагаемость». European Polymer Journal . 43 (5): 1779–1785. Bibcode : 2007EurPJ..43.1779Q. doi : 10.1016/j.eurpolymj.2007.03.007. ISSN  0014-3057.
  53. ^ Кастро-Агирре Э., Иньигес-Франко Ф., Самсудин Х., Фанг Х., Аурас Р. (декабрь 2016 г.). «Поли(молочная кислота) — массовое производство, переработка, промышленное применение и окончание срока службы». Advanced Drug Delivery Reviews . 107 : 333–366. doi : 10.1016/j.addr.2016.03.010 . PMID  27046295.
  54. ^ Bagheri AR, Laforsch C, Greiner A, Agarwal S (июль 2017 г.). «Судьба так называемых биоразлагаемых полимеров в морской и пресной воде». Global Challenges . 1 (4): 1700048. Bibcode : 2017GloCh ...100048B. doi : 10.1002/gch2.201700048 . PMC 6607129. PMID  31565274. 
  55. ^ «Биоразлагаем ли PLA? – Правда». All3DP . 10 декабря 2019 г. . Получено 26 июня 2021 г. .
  56. ^ Pavia FC, La Carrubba V, Piccarolo S, Brucato V (август 2008 г.). «Полимерные каркасы, подготовленные с помощью термически индуцированного фазового разделения: настройка структуры и морфологии». Журнал исследований биомедицинских материалов. Часть A. 86 ( 2): 459–466. doi :10.1002/jbm.a.31621. PMID  17975822.
  57. ^ Román-Ramírez LA, Mckeown P, Jones MD, Wood J (4 января 2019 г.). «Распад поли(молочной кислоты) в метиллактат, катализируемый хорошо определенным комплексом Zn(II)». ACS Catalysis . 9 (1): 409–416. doi : 10.1021/acscatal.8b04863 .
  58. ^ McKeown P, Román-Ramírez LA, Bates S, Wood J, Jones MD (ноябрь 2019 г.). «Цинковые комплексы для формирования PLA и химической переработки: на пути к круговой экономике». ChemSusChem . 12 (24): 5233–5238. Bibcode : 2019ChSCh..12.5233M. doi : 10.1002/cssc.201902755. PMID  31714680. S2CID  207941305.
  59. ^ ab Román-Ramírez LA, McKeown P, Shah C, Abraham J, Jones MD, Wood J (июнь 2020 г.). «Химическая деградация полимолочной кислоты с истекшим сроком службы в метиллактат комплексом Zn(II)». Industrial & Engineering Chemistry Research . 59 (24): 11149–11156. doi : 10.1021/acs.iecr.0c01122 . PMC 7304880. PMID  32581423 . 
  60. ^ Токива Ю., Калабия Б.П., Угву КУ, Айба С. (август 2009 г.). «Биоразлагаемость пластмасс». Международный журнал молекулярных наук . 10 (9): 3722–3742. дои : 10.3390/ijms10093722 . ПМК 2769161 . ПМИД  19865515. 
  61. ^ Dash A, Kabra S, Misra S, Hrishikeshan G, Singh RP, Patterson AE и др. (1 ноября 2022 г.). «Сравнительный анализ свойств PLA, изготовленного методом плавления нитей с использованием свежего и переработанного сырья». Materials Research Express . 9 (11): 115303. Bibcode : 2022MRE.....9k5303D. doi : 10.1088/2053-1591/ac96d4 . S2CID  252665567.
  62. ^ «Химическая переработка закрывает LOOPLA для Cradle-to-Cradle PLA». 20 ноября 2015 г.
  63. ^ Gorrasi G, Pantani R (2017). «Гидролиз и биодеградация поли(молочной кислоты)». В Di Lorenzo ML, Androsch R (ред.). Синтез, структура и свойства поли(молочной кислоты) . Достижения в области полимерной науки. Т. 279. Cham: Springer International Publishing. стр. 119–151. doi :10.1007/12_2016_12. ISBN 978-3-319-64229-1.
  64. ^ Iovino R, Zullo R, Rao MA, Cassar L, Gianfreda L (2008). «Биодеградация биокомпозитов поли(молочная кислота)/крахмал/кокосовое волокно в контролируемых условиях компостирования». Polymer Degradation and Stabilit . 93 : 147. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2007.10.011.
  65. ^ Pantani R, Sorrentino A (2013). «Влияние кристалличности на скорость биодеградации образцов полимолочной кислоты, полученных литьем под давлением, в контролируемых условиях компостирования». Polymer Degradation and Stability . 98 (5): 1089. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2013.01.005.
  66. ^ ab «Сколько времени требуется пластику для биоразложения?». HowStuffWorks . 15 декабря 2010 г. Получено 9 марта 2021 г.
  67. ^ "Варианты окончания срока службы биопластиков – переработка, энергия, компостирование, захоронение на свалке - Руководство по биопластикам | Руководство по биопластикам". Архивировано из оригинала 25 февраля 2021 г. Получено 9 марта 2021 г.
  68. ^ Chien YC, Liang C, Liu SH, Yang SH (июль 2010 г.). «Кинетика горения и характеристики выбросов полициклических ароматических углеводородов при сжигании полимолочной кислоты». Журнал Ассоциации по управлению воздухом и отходами . 60 (7): 849–855. Bibcode : 2010JAWMA..60..849C. doi : 10.3155/1047-3289.60.7.849. PMID  20681432. S2CID  34100178.
  69. ^ Sun C, Wei S, Tan H, Huang Y, Zhang Y (октябрь 2022 г.). «Прогресс в переработке отходов полимолочной кислоты в качестве альтернативного источника углерода: обзор». Chemical Engineering Journal . 446 . Bibcode :2022ChEnJ.44636881S. doi :10.1016/j.cej.2022.136881. S2CID  248715252.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Полилактиды .