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Polymelkzuur
Skelett einer Polymilchsäurekette

Polymilchsäure oder Polylactid ist der Name für thermoplastischPolymere von Milchsäure. Sie werden oft mit der Abkürzung bezeichnet PLA (aus dem Englischen Polymilchsäure). Sie sind biologisch abbaubar, biokompatibel und werden aus nachwachsenden pflanzlichen Rohstoffen hergestellt (Maisstärke oder Zuckerrohr) und werden daher als nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen aus Erdölchemikalien wie z Polyethylen, Polypropylen oder Polystyrol. Die Produktionskosten von PLA sind vorerst höher, sodass ein großflächiger Ersatz noch nicht auf der Tagesordnung steht.

Synthese und Eigenschaften

Man kann Milchsäure als Monomer Für ein Polykondensationsreaktion, aber das resultierende Polymer hat ein zu niedriges a Molekulargewicht aufgrund von Restwassermolekülen, die nicht entfernt werden können, und ist daher praktisch nicht brauchbar. Stattdessen erfolgt die Synthese von PLA normalerweise durch die Polymerisation von polymerization Lactid, das ist der zyklische dimer von Milchsäure oder anderen ringförmigen Oligomere von Milchsäure. Es handelt sich um eine ringöffnende Polymerisation mit as Katalysator ein organisches Zinnverbindung:

Polymerisation von Lactid zu Polylactid über Ringöffnung

Man kann beides d- wenn lVerwenden Sie Milchsäure oder eine Mischung aus beiden. Der Grad der Kristallinität des Polymers hängt vom Verhältnis zwischen d- und l-Milchsäure. poly-l-Milchsäure ist die kristallinste und hat die beste thermische Stabilität; aber bei höheren Temperaturen neigt Polymilchsäure zu racemisieren zu polyd/l-Milchsäure, damit desto mehr amorph und die thermische Stabilität nimmt ab. Poly(tetramethylglycolid) (PTMG), ein weiteres biosynthetisches Polymer auf Basis von Milchsäure, das jedoch nicht racemierbar ist, würde diese Nachteile nicht aufweisen und eine höhere thermische Stabilität aufweisen als Polymilchsäure.[1]

Polymilchsäure ist ein Polyester, dessen Kette aus mehreren Milchsäureeinheiten besteht. Es ist farblos und transparent, mit einer Dichte von ca. 1,25 kg/dm3. Das Glastemperatur liegt typischerweise bei etwa 50°C. Der Schmelzbereich liegt zwischen 170 und 230 °C. Die Zersetzungstemperatur beträgt etwa 250°C. Polymere der Milchsäure sind brennbar.

Polymilchsäure ist industriell biologisch abbaubar Kompostanlagen.

Anwendungen

Teebeutel

PLA wird als Alternative zu erdölbasierten Kunststoffen verwendet. Es hat wie jedes andere Polymer seine eigenen spezifischen Eigenschaften. Wenn es die Anwendung erfordert, können Eigenschaften durch Mischen mit anderen Polymeren, Aufbringen von Mehrschichtaufbauten oder Zugabe von Additiven angepasst werden.

In Verbrauchsmaterialien und Verpackungen

PLA mit hohem Molekulargewicht kann in ähnlichen Anwendungen wie herkömmliche thermoplastische Polymere verwendet werden, einschließlich Lebensmittelverpackungen (Obst- und Fleischschalen), Folien, Speisen (Trinkbecher, Teller, Besteck), Fasern (gewebte und nicht gewebte Anwendungen (Teebeutel) , Flaschen und Konsumgüter).

Mit 3D-Druck

Biene 3d Drucken PLA wird als Rohmaterial in Form von Filamenten (Draht) von ± 2 mm Dicke auf Rollen geliefert, um FDM-Technologie Erstellen Sie Objekte Schicht für Schicht.

Kompostierbarer Kunststoff

Kunststoff auf Polymilchsäurebasis wird verkauft als kompostierbar Kunststoff, der besser für die Umwelt wäre und zu einer Reduzierung der CO2-Emissionenweil keine fossilen Brennstoffe verwendet werden. Neben der Verwendung als Verpackung für Lebensmittel werden beispielsweise auch Kunststofftöpfe für Pflanzen im Garten auf Basis von PLA hergestellt.

In den üblichen Kompostieranlagen, wo unsere organischer Abfall kompostierbarer Kunststoff wird jedoch mit den derzeitigen Methoden nicht abgebaut.[2] Deshalb wird es aus den organischen Abfällen gesiebt und einfach verbrannt.[3] Es kommt auch in die Plastiksuppe mit Recht.

Medizinische Anwendungen

Polylactid ist biokompatibel ("body friendly") und hat daher eine Reihe von Anwendungen im medizinischen Bereich. Zum Beispiel in der Chirurgie, wo es für Nähte und für Schrauben, Haken usw. verwendet wird Frakturen. Die verwendeten Materialien müssen danach nicht entfernt werden; sie zerfallen im Körper und zerfallen schließlich in Milchsäure.

Externer Link

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