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聚乳酸（PLA）是一種可生物降解的新型高分子材料，是以重要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作物（玉米 等）經(jīng)過現(xiàn)代生物技術生產(chǎn)出乳酸產(chǎn)物為原料，再經(jīng)過特殊的聚合反應過程生成的高分 子材料，也被稱為玉米塑料。 聚乳酸不但具有一般高分子材料所具有的基本特性，而且應用特性更為優(yōu)良，應用 面十分廣闊，涵蓋包裝材料、日用塑料制品、醫(yī)藥、人造骨骼、手術骨釘、手術縫合線、 紡織面料、農(nóng)用地膜、地毯、家用裝飾品等。 聚乳酸材料具有完全可降解性，在自然界中微生物的作用下能徹底分解成水和二氧 化碳，因而對環(huán)境沒有危害，克服了化工塑料的最大弊病。塑料來自于石油化工，從戰(zhàn) 略角度說石油是一種不可再生資源，據(jù)預測在未來 30~50 年間，世界上的石油就將消耗 殆盡，作為石化產(chǎn)品的塑料制品也將無法生產(chǎn)。因此，發(fā)達國家正在積極尋找新的替代 產(chǎn)品，作為重要的生物可降解材料，聚乳酸是首選之一。有些國家已將生物降解塑料作 為繼金屬材料、無機材料、高分子材料之后的“第四類新材料”。 聚乳酸已成為當今世 界范圍的研究和開發(fā)熱點。 聚乳酸是一種低能耗產(chǎn)品，能耗比石油產(chǎn)品為原料生產(chǎn)的聚合物低 30~50%。預計在 不可再生的石油資源枯竭期到來之前，石油及其衍生物市場價格將暴漲，而可再生的制 品必將成為全球緊俏的產(chǎn)品。這就給聚乳酸帶來了千載難逢的市場機遇和巨大的消費潛 力。 聚乳酸的進一步開發(fā)可形成“玉米–L 乳酸–聚乳酸–共聚共混物–日常制品”一 條完整的產(chǎn)業(yè)鏈，有利于解決農(nóng)業(yè)大國的糧食特別是玉米的出路問題，提高農(nóng)副產(chǎn)品附 加值，提高農(nóng)民收入，刺激、推動農(nóng)業(yè)發(fā)展；產(chǎn)業(yè)鏈的形成有利于增加就業(yè)機會；同時 將大有利于節(jié)約石油資源，維護國家能源安全；改善生態(tài)環(huán)境，解決“白色污染”問題。 所以聚乳酸產(chǎn)業(yè)對我國經(jīng)濟的發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義。

聚乳酸是一種新型可生物降解材料。近?0年來，聚乳酸發(fā)展迅速。雖然聚乳酸已吸引了全球的眼球，但聚乳酸的性價比低于石油基樹脂是制約聚乳酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵因素，而且聚乳酸的耐熱性、抗沖擊性能較差，限制了其應用，而居高不下的價格也令市場難以接受。因此應從聚乳酸合成－具有立體復合結構的耐熱聚乳酸材料開發(fā)－改性應用加工的全技術鏈角度進行系統(tǒng)的技術改進，以促進聚乳酸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本技術以高純度手性乳酸為基礎，開發(fā)了熔融縮聚－固相縮聚制備高分子量聚乳酸的工藝；突破了穩(wěn)定的、分子量可控的手性聚乳酸合成的技術瓶頸，以手性聚乳酸為原料，通過熔融共混、結晶成核控制等方法開發(fā)了聚乳酸立體復合材料；針對聚乳酸材料的結構特點和加工流變特性，開發(fā)了聚乳酸的改性配方；可開發(fā)出一系列耐熱性能、機械性能優(yōu)異的聚乳酸應用制品。已完成直接熔融縮聚法合成聚乳酸工藝的開發(fā)研究，可獲得分子量Mw在1～8萬可控、高產(chǎn)率的聚乳酸，并公開發(fā)明專利1篇。已完成固相縮聚法合成聚乳酸的工藝技術開發(fā)研究，已獲得高分子量（Mw為40多萬）的聚乳酸，為進一步放大實驗提供了良好的基礎。已能合成不同光學純度和不同分子量的聚L-乳酸和聚D-乳酸，開發(fā)的聚乳酸立體復合材料熔點≥210℃，熱變形溫度≥110℃。有自主知識產(chǎn)權；中國發(fā)明專利?項：CN1810878A ；CN101735429；CN101875765A。

本課題組研究開發(fā)了乳酸制丙交酯的新技術，可有效提高丙交酯的得率及純度，經(jīng)聚合，可獲得不同分子量的聚乳酸（分子量可由1000至40萬可控）。并有高玻璃化溫度、或親水性或星型結構等改性聚乳酸產(chǎn)品。工藝路線：     應用范圍：屬可生物降解高分子。用于環(huán)境友好塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)，不產(chǎn)生“白色污染”，且不受石油資源匱乏的影響。

聚乳酸（PLA ）也稱作聚丙交酯，是以玉米淀粉作為原料，用酶分解淀粉，得到葡萄糖，再由微生物發(fā)酵葡萄糖制得乳酸，從乳酸單體通過兩種不同的合成途徑：即乳酸直接縮聚反應（一步法）和通過丙交酯中間體開環(huán)聚合反應（二步法）獲得。目前，高分子量的PLA一般采用二步法。此方法是先由乳酸合成丙交酯，再由丙交酯在催化劑（cat）的作用下開環(huán)聚合制備PLA，反應式如圖1所示。因此，PLA是一種能夠被水解和被微生物分解的合成塑料。

聚乳酸（PLA）以其原料來源豐富、可再生的特點吸引了人們極大的關注，同時PLA具有良好的力學性能，能夠與傳統(tǒng)意義上的塑料一樣制成各種包裝材料、農(nóng)用薄膜、家具器皿、家電、玩具、建材等。PLA類材料被使用后可以進行自然降解、堆肥和燃燒處理，最終產(chǎn)物只有水和二氧化碳，不會給環(huán)境帶來污染。但是PLA制品沖擊性能較差，因此進行PLA基木塑復合材料的研究，希望在降低PLA制品成本的同時能改善PLA的沖擊性能和耐熱性。本研究以PLA、楊木粉為主要原料用HAKKE制備PLA基木塑復合材料。由于木粉分子中含有大量羥基基團，使木粉大分子鏈之間及其內(nèi)部有強烈氫鍵作用，加之木粉結構上的各向異性共同導致了木粉整體結構上的不對稱性，木粉具有較強的表面化學極性，使木粉具有極強的吸水性；而盡管PLA具有羰基具有一定的極性，且可能與木粉形成氫鍵，但由于木粉大分子鏈之間的氫鍵作用強烈，容易團聚，因此本研究的關鍵是用偶聯(lián)劑處理木粉表面以提高PLA和木粉的相容性。

聚乳酸（PLA）是第一個商業(yè)化的生物塑料。構成聚乳酸的碳100%來自可再生生物質(zhì)資源。生產(chǎn)聚乳酸的現(xiàn)行工藝由兩段組成，首先從碳水化合物發(fā)酵制得乳酸，接著將乳酸脫水得到丙交酯（乳酸的二聚體）、丙交酯開環(huán)聚合得到聚乳酸（聚丙交酯）。乳酸發(fā)酵生產(chǎn)和丙交酯生產(chǎn)已經(jīng)有成熟可靠的工藝。然而，現(xiàn)行聚合工藝通常包含兩到三段工序，單體丙交酯采用金屬化合物催化間歇聚合得到預聚物（分子量3到5萬），預聚物固化、粉碎進入螺桿機與擴鏈劑反應得到分子量10萬左右的聚乳酸樹脂。第二步的擴鏈反應，也可采取固態(tài)聚合工藝首先。整個聚合工藝耗時4-8小時，設備多、工藝復雜、能耗高、生產(chǎn)效率低。本項目開發(fā)了包括聚合方法、催化劑、聚合工藝、和反應加工裝置的較完整專利技術，已申請中國發(fā)明專利及其PCT國際專利3件，正在進入美國國家階段。形成了完全不同于國外技術的新一代反應加工生產(chǎn)聚乳酸技術。

本成果針對目前聚乳酸（PLA）存在的易燃和脆性等問題，采用合成反應型阻燃擴鏈劑的方法制備具有永久阻燃性能的聚乳酸。通過引入少量的反應型無鹵阻燃劑及復合納米技術，得到阻燃效果優(yōu)異的阻燃聚乳酸。本成果開發(fā)的阻燃聚乳酸，相比于市面上普通的添加型阻燃劑，表現(xiàn)出對基體力學性能的影響小，阻燃效率高等特點。并通過復合增韌技術，使阻燃型聚乳酸具有良好的韌性。阻燃性能指標可達到LOI大于30，UL-94 V-0級。本成果采用的新技術使得聚乳酸附加值高，性能優(yōu)異，可適于電子電器類產(chǎn)品等領域。因此，這種來源于生物質(zhì)具有可完全降解的阻燃型聚乳酸是新一代生物基環(huán)境友好型功能塑料。 主要技術、指標： LOI > 30, UL-94 V-0;  HRR < 250 kW/m2 拉伸強度>50MPa；斷裂伸長率> 100%； 建設投產(chǎn)條件（投入資金情況、需要的廠房、使用配套設施狀況等）： 10000噸/年規(guī)模投資1800萬，廠房面積2000平方米。

本項目為國內(nèi)首個冠脈生物可降解支架，項目由復旦大學附屬中山醫(yī)院與山東華安生物科技有限公司合作完成。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 本項目為國內(nèi)首個冠脈生物可降解支架，項目由復旦大學附屬中山醫(yī)院與山東華安生物科技有限公司合作完成。歷經(jīng)15年基礎及臨床研究，XINSORB生物可降解支架目前已完成大規(guī)模臨床研究長期隨訪，研究顯示XINSORB可降解支架與對照組無統(tǒng)計學差異，顯示了和傳統(tǒng)藥物洗脫支架相當?shù)挠行院桶踩浴?2020年3月4日XINSORB 可降解心臟支架（生物可吸收冠脈雷帕霉素洗脫支架系統(tǒng)）通過了國家藥品監(jiān)督管理局審批并成功上市，XINSORB 可降解心臟支架是中國首款具有中國自主知識產(chǎn)權的生物可吸收支架，在支架技術創(chuàng)新發(fā)展史上具有里程碑式的意義。同時，完全自主研發(fā)產(chǎn)品標志著中國民族企業(yè)掌握了國際上僅有極少數(shù)跨國公司掌握的核心技術，使我們躋身世界可降解支架研究的前沿，為中國在高端醫(yī)療器械領域爭得了話語權，將促進我國相關醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。  目前，XINSORB 可降解心臟支架已經(jīng)進入近百家醫(yī)院，完成約4000例支架植入，為心血管疾病患者提供了更為安全的治療方案，預計2022年可創(chuàng)造3億元年產(chǎn)值。

聚乳酸是一種完全生物降解、低能耗、來源于植物體的可循環(huán)再生材料，從國內(nèi)外最新研究動向來看，其原料來源有望從玉米變?yōu)橛衩捉栈蛴衩仔荆谫Y源日趨緊張、價格飛漲、環(huán)境污染嚴重的今天，其廉價、來源穩(wěn)定、高性能、低資源消耗的特性已引發(fā)了全世界的關注，國內(nèi)外均實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。雖然聚乳酸已吸引了全球的眼球，但其脆性特點，使其主要市場僅在纖維、硬包裝、雙向拉伸膜等領域，而國內(nèi)主要是硬包裝產(chǎn)品，較低的技術含量，使產(chǎn)業(yè)難以形成規(guī)模，由此抑制了聚乳酸國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。根據(jù)對國際科技發(fā)展動態(tài)的前瞻性判斷，華東理工大學依據(jù)雄厚的研發(fā)能力，以對聚乳酸增韌改性為突破口，對軟包裝產(chǎn)品進行了開發(fā)，并研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的專利產(chǎn)品。技術特點：（?）采用擁有自主知識產(chǎn)權的粘流態(tài)支鏈聚酯改性聚乳酸新工藝，有效改善了聚乳酸材料的柔韌性和成膜加工性能。（?）采用液相吹塑的方法，為雙膜泡吹塑過程提供了穩(wěn)定的加工溫度，簡單有效的解決了雙膜泡吹塑過程中溫度波動對薄膜尺寸及性能的影響。