1.1.合成方法

總的來說，聚乳酸（PLA）的制備是以乳酸為原材料進行合成的。目前合成方法有很多種，較為成熟的是乳酸直接?縮聚法，另一種是先由乳酸合成?丙交酯，再在催化劑的作用下開環聚合。另外還有一種?固相聚合法。

1)乳酸直接聚合法

直接聚合法早在20世紀30~40年代就已經開始研究，但是由于涉及反應中的水脫除等關鍵技術還不能得到很好的解決，所以其產物的分子量較低（均在4000以下），強度極低，易分解，沒有實用性。

日本昭和?高分子公司采用將乳酸在惰性氣體中慢慢加熱升溫并緩慢減壓，使乳酸直接?脫水縮合，并使反應物在220~260℃，133Pa 下進一步縮聚，得到?相對分子質量在4000以上的?聚乳酸。但是該方法反應時間長，產物在后期的高溫下會老化分解，變色，且不均勻。日本三井壓化學公司采用?溶液聚合法使乳酸直接聚合得到聚乳酸。

直接法的主要特點是合成的聚乳酸不含催化劑，因此?縮聚反應進行到一定程度時體系會出現?平衡態，需要升溫加壓打破反應平衡，反應條件相對苛刻。近幾年來，通過技術的創新與改進，直接聚合法取得了一定的進展，應該在不久的將來隨著技術的不斷成熟，能夠應用于工業化的大生產中去。

2)開環聚合法

開環聚合法是目前上用的較多的生產方法。早在20世紀中葉，?杜邦公司的科研人員就用開環聚合法獲得了高分子量的?聚乳酸。近年來，國外對聚乳酸合成的研究主要集中在?丙交酯的開環聚合上。

德國的Boeheringer Zngelhelm 公司用此法生產的聚乳酸系列產品以商品名出現在市場上；美國Cargill公司用此法生產的聚乳酸經熔噴與紡粘后加工，開發了醫用元紡布產品；而我國能夠合成高分子聚乳酸的?中山大學高分子研究所等屈指可數的幾家。?開環聚合多采用辛 酸 亞 錫作引發劑，分子量可達上百萬，機械強度高，聚合分離兩步進行：

步是聚乳酸經脫水環化制得丙交酯；

第二步是丙交酯經開環聚合制得聚丙交酯；

但是這種開環聚合法在聚合的時候對催化劑的純度，單體的純度要求極高，即使是極微量的雜質也會使PLA的分子量低于10萬，而且聚合條件如溫度、壓力、催化劑的種類和用量、?反應時間等等也會極大地影響PLA的分子量，所以高分子量PLA的合成是一個技術難點。

3)?固相聚合法

這種方法是將直接聚合法得到的低分子量樹脂在減壓真空、溫度在Tg—Tm之間的條件下進行聚合反應得到，以提高其?聚合度，增加分子量，從而提高材料強度和加工性能。

1.2.制備流程

我們主要說說較常用的?開環聚合方法，它的制程大致是這樣的：

1)取材

將玉米等殼類作物碾碎后，從中提取淀粉，然后將淀粉制成未精化的葡萄糖。現在很多高技術已克服減去了碾碎的過程，直接從大量的農作物中提取原料。

2)發酵

以類似生產啤酒或酒精的方式來發酵葡萄糖，而葡萄糖發酵后變成類似于食物添加用于人體肌肉組織內中的乳酸。

3)中間型產物

將乳酸單體以特殊的濃縮制程，轉變成中間型產物——減水乳酸，即?丙交酯。

4)聚合

丙交酯單體經過真空凈化后，再以一種不使用溶劑的溶解制程來完成開環的動作，使單體聚合。

5)聚合物修飾

由于聚合物的分子量與結晶度的不同，可使材料特性的變化空間很大，所以因不同應用的產品，將PLA做不同的修飾。