聚乳酸
polylactic acid
定义：由乳酸聚合而成的可生物降解高分子材料。具有良好的生物相容性、热稳定性、可加工性能和耐溶剂性。
学科：化工_生物化工工艺及产品_生物材料工程_长链二元酸
相关名词：乳酸 聚合物 生物质
2019年，南京农业大学举办“科技报国，筑梦创新”第十三届科技文化节暨大学生科技博览会。大学生展示用秸秆和聚乳酸制作而成的调羹、筷子以及牙刷等物。图片来源：视觉中国
【延伸阅读】
聚乳酸（polylactic acid，PLA），又称聚丙交酯，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物，结构重复单元为‒O‒CH（CH3）CO‒。聚乳酸在体内酯键水解断裂形成低聚物或乳酸，并最终降解为二氧化碳和水，通过呼吸和泌尿系统排出体外，中间产物乳酸也是体内正常代谢产物，所以对人体无毒性。
聚乳酸的原材料主要来源于玉米、甜菜、甘蔗、木薯、秸秆等富含淀粉的生物质，经淀粉提取、糖化成葡萄糖，再发酵成乳酸。目前，工业上主要采用乳酸直接缩聚法、丙交酯开环聚合法或溶液共沸聚合法等化学合成法得到聚乳酸。根据聚乳酸旋光性不同，分别有D型聚乳酸（PDLA）、L型聚乳酸（PLLA）和DL型聚乳酸（PDLLA），大多数市售的聚乳酸聚合物主要是L型聚乳酸，并添加少量的D型聚乳酸调节性能。聚乳酸较聚己内酯（PCL）材料工艺更成熟、价格更低廉。
聚乳酸具有良好的生物相容性、生物可降解性、较高机械强度、良好的加工性、热稳定性、抗溶剂性、光泽性、较好的透明度和结晶度、吸湿透气性、耐燃性、抑菌防霉性，以及防紫外线等性能。同时，聚乳酸也具有脆性高、延展性差、耐热性差、耐水解性差和熔体强度低等缺点。
聚乳酸在多个领域有广泛的应用。聚乳酸是3D打印领域常用的材料之一，既环保又实用，被用于制造各种物品。在生物医学领域，聚乳酸广泛应用于人体植入物，如可吸收螺钉、心血管支架、心脏瓣膜和手术缝合线等。在药物递送领域，基于聚乳酸的微球、纳米粒、囊泡等药物运载体系已被开发用于治疗、诊断和成像。环境友好型包装材料领域是聚乳酸需求最大的市场，被广泛用于生物可降解食品包装、容器等，有助于减少塑料垃圾对环境的影响。在纺织业，聚乳酸纤维被用于生产服装、家用纺织品等，这些纤维在保持原有性能的同时，还具有天然亲肤、抑菌、防霉、抗紫外、可降解等特性。此外，聚乳酸在农用地膜、化肥与农药缓释、建筑材料、体育用品、电子产品、汽车内饰件等领域也有应用。
聚乳酸作为一种可降解的生物基材料，随着碳达峰、碳中和目标的推进，在消费者环保意识增强和环保法规趋严的背景下，国内外市场需求强劲。2023年，全球聚乳酸市场规模达到了10.7亿美元，预计到2032年将增长至42亿美元。我国也将聚乳酸纳入战略发展计划，通过政策扶持、资金补贴等手段推动聚乳酸产业创新和发展。
责任编辑：张鹏辉
