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聚乳酸是产业化最成熟、产量最大、应用最广泛、价格最低的生物基和生物降解塑料。聚乳酸具有高力学强度及透明性，但是耐热性、韧性及耐久性较差，限制了聚乳酸的应用。
为此，材视联合第五届生物基大会邀请到中科院应化所刘焱龙老师，针对上述问题，从产品应用角度出发，系统讲解改进聚乳酸性能的多种解决方案。3月18日，第二节课《聚乳酸耐热改性》已火热开讲，600+观看人次、30+提问，内容全面、干货满满！本文对此次课程中学员提到的部分问题进行了整理，有没有你想知道的呢？
快问快答时间到
目前常见降解塑料（PLA、PHA、PBS、PBAT和淀粉塑料）对PLA市场产生多大竞争影响？
刘：实际上这些材料对聚乳酸不形成竞争，PBS、PBAT和淀粉塑料之间存在一定竞争。聚乳酸是降解塑料中唯一具有透明性的，纯聚乳酸透光率在93%~95%。PHA、PBS还有PBAT是白色的或是微黄色的，所以外观上没得比；另外，聚乳酸是这几种材料中唯一可以作为结构材料，它的强度很高，可以把它做成餐具、托盘、纤维制品等可以承托重物的硬材料，这是聚乳酸独有的。PBS相当于PP、PBAT相当于PE，这两种材料相对来说都比较软。所以说这几种材料都是互补的关系，而且虽然PBAT虽然适合做薄膜，但是纯PBAT吹膜的话会遇到一些问题，比如粘度太大、开口性不好，需要在PBAT里面加PLA增加其成膜稳定性。所以对PLA来说，可以往里面加PBS、PBAT做增韧改性剂，对PBAT来说可以加PLA做吹膜稳定剂，所以他们更多的是互补关系而不是竞争。
聚乳酸微球方面产业化前景怎么样？
刘：聚乳酸微球还是比较热门。通常，洗发水等里面会有PE或PP微球，微球经过循环体系进入海洋里形成微塑料污染，所以现在很多人主张用可降解微球代替不可降解微球。
添加TAIC是可以先在挤出机里造粒吗？造粒时或者说在没辐照时应该不会交联吧？
刘：如果是辐照交联的话，添加TAIC形成物理共混，就是将聚乳酸和TAIC熔融共混时材料是不交联的，然后再将它注塑成型或吸塑成型先将它做成制品，然后制品再进入辐照，相当于原位交联形成一个交联结构。
做吸塑育苗盘和饭盒，饭盒要耐100度以上，是不是模温在110摄氏度左右，然后保持30-40秒，同时添加你们开发的成核剂就可以做了？另外成核剂用你刚才讲的哪一款会比较好？添加比例多少合适？
刘：吸塑周期慢一点差不多十几秒，如果保持30-40秒加工成本太高了。模具温度不需要110摄氏度那么高，大概100度以下。添加剂比例一般不超过1%，在保证成型周期得前提下，加的越少越好。成核剂可以重点考虑山西、日本还有应化所生产的。
吸塑先要挤片，挤片需要500公斤以上，而注塑3~5公斤样品就出来了。所以吸塑先固定一个最好配方，然后调摸具温度、成型周期，否则原料用料太大。
PLA与PMMA复合后透明度与什么有关？
刘：之所以透明是因为PLA和PMMA折光指数比较接近，同时它们相容性也比较好。但是PMMA分子量不能太高，否则和PLA相容性将会下降。
纯的左旋聚乳酸应该是不透明的，加了成核剂使得它透明吗？
刘：纯的左旋聚乳酸按照冷模注塑，因为它的结晶度很低，所以打出来就是透明的。如果将冷模打出来的样品放在烘箱里，110或120摄氏度处理30分钟，会产生大的球晶，使得聚乳酸变得不透明。
加成核剂会使得材料材料达到比较高的结晶度，同时使得球晶的尺寸降低，低于可见光波长，那么可见光可以透过球晶，这样会使得材料达到耐热又透明的。根据经验，通过立构结晶，50比50的左旋右旋共混，在耐热透明方面可能会有一些效果，透光率可以达到70%，相较于大球晶不透明聚乳酸还是有可取之处的。
聚乳酸具有潜力和市场的应用方向及存在问题？
刘：根据我自己多年经验，聚乳酸还是在快消品、一次性用品、短期用品比较有发展潜力，短期应用制品大概3~6个月，不要太长时间。因为聚乳酸存放过程中就会有一定程度水解，当他水解到一定程度的时候，他的力学性能就不能满足要求。因此，聚乳酸还是比较适合一次性用品，因为完全可降解对环境也没影响，应该是最好的应用方向。
滑石粉目数具体选多少的比较合适？
刘：滑石粉目数越高、价格越高，这当中肯定是3500的最好了。建议可以问商家要一些样品做一些实验，来确定哪种目数最好。做实验都是用海正的原料，但是它的结晶特性和国外Natureworks不太一样，所以要具体原料具体分析，自己实验得到第一手资料是最可信的。
加无机填充和全降解会不会矛盾？
刘：不矛盾的。降解认证只对有机聚合物有要求，送样之前需要将无机填料含量测量出来，降解检测的时候会将无极填料含量减去，只做高分子部分的降解实验。
请问吹瓶注塑瓶坯是高模温还是低模温？
刘：低模温。在注塑瓶坯的时候一定不要让它结晶，一旦结晶进加热炉这个材料不会变软、分子链无法处于高弹态，瓶子是吹不起来的。
加入成核剂后再加入无机填充会对结晶有影响吗？
刘：这得视无机填充料种类而定，对结晶有促进作用，例如滑石粉；如果加入没有成核作用的填料，通常没有或降低结晶效果，因为无机填料加太多，会阻碍分子链得运动，将会降低结晶效果。
PLA/PBAT/相容剂复合后气味问题如何解决？
刘：基本没法解决。气味问题主要来源于PBAT，聚酯有些单体残留。
PBAT注塑后停放几星期后出现喷粉，析出发白？有什么好的办法解决吗？是否所有的厂家PBAT都存在这问题？
刘：是否加滑石粉或碳酸钙填料了？PBAT比较软，注塑后脱模也比较困难，尺寸稳定性也不好，所以很少利用PBAT做注塑。发白问题暂时没遇到，可进一步交流。聚乳酸泡到水里有过这个问题，主要是聚乳酸降解导致。
自制的成核剂最高的使用温度大概多少？
刘：PLA熔融加工温度大致在180~220摄氏度之间，230摄氏度分子量下降的很严重。自制的成核剂在220摄氏度一下加工是没问题的。
PLA的耐水解实验参考哪个标准？
刘：还没国家层次的权威标准，目前我们自己实验室是根据ABS的降解条件来定，60摄氏度、70%的相对湿度、老化时间是500个小时；但是因为聚乳酸材料品质较好，短时间看不出区别，因此提高了实验条件为80摄氏度、80%相对湿度，可以让样品提前衰减。从而可以观察材料本身或抗水解剂的效果。
