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聚乳酸（PLA）是一種具有良好生物相容性的可降解生物材料，被廣泛應用于農業、生物醫療和食品等領域，如農業園林用膜、骨固定器械、手術縫合線和食品包裝材料等。

PLA是一種合成的生物聚合物，可由玉米、甘薯和甘蔗等農作物制成，原料經發酵制成高純度的乳酸，在通過化學合成方法制備成具有一定分子量的聚乳酸，經水解或環境因素影響可分解為二氧化碳和水。

由于其通用性強、可再生且能夠生物降解，這種材料*。決定PLA其通用性的重要因素是結晶度和分子量大小及其分布。

PLA的生態循環

GPC在聚乳酸中的應用

聚乳酸的降解速率

聚乳酸（PLA）是一種可降解環保材料，當聚乳酸及其產品置于高溫高濕條件下，PLA會逐漸水解或生物降解生成CO2和H2O。降解速率是生物醫學材料應用的重要指標，PLA可通過主鏈酯基的水解降解，通過GPC表征測得的分子量大小及其分布，可分析出PLA降解速率。

PLA簡單的水解機理

PLA催化水解降解簡單的機理

聚乳酸的合成

聚乳酸的工業化生產通常采用丙交酯開環聚合法（ROP），根據引發劑和反應機理的不同，ROP的方式有：陽離子聚合、陰離子聚合、配位插入聚合、酶催化聚合和超臨界二氧化碳中聚合。根據GB/T 29284-2012 PLA樹脂性能要求，重均分子量偏差應在±20%，用凝膠滲透色譜可測得結果。

乳酸和丙交酯的結構式

聚乳酸的改性

聚乳酸是生物可降解醫用材料領域中十分受歡迎的材料之一，但其本身也存在著親水性、熱穩定性和機械強度差等缺陷。聚合所得的PLA通常相對分子質量分布過寬，PLA本身為線性聚合物，PLA材料的強度不能滿足加工要求。為了改善PLA材料的性能，對其進行改性是十分有效的手段之一。

針對PLA的生物相容性、親疏水性、結晶性、熱穩定性等，改性研究常用的方法分為三類：共聚、小分子修飾和支化結構改性。GPC測定PLA分子量及其分布，能夠有效地幫助聚乳酸改性研究。

PLA分子量分布圖

Waters 1515 GPC
聚乳酸材料表征GPC專屬應用方案

Waters Breeze GPC

1515泵

7725i手動進樣器/2707自動進樣器

2414示差折光檢測器

GPC專用柱溫箱

STYRAGEL HR有機系色譜柱

聚苯乙烯標樣

QS軟件+GPC計算軟件

Waters 1515 GPC專業應用于高分子聚合物材料的分子量大小及其分布的分析。這是一款高分離度、低擴散的聚合物分析系統，用于表征聚合物分子量、聚合物尺寸及其多分散性分布。

Waters從1963年起就致力于GPC技術的研究和開發，經過近60年的發展， Waters一直是GPC技術的引導員。

參考文獻

[1] 宋亞男，聚乳酸基復合材料的性能與結構研究[D]，大連理工大學

[2] 趙立新，醫用高分子材料在醫療器械中的應用分析[J]，理論與算法，2015.18

[3] 詹世平，等，生物醫用材料聚乳酸的合成及其改性的研究進展[J]，化工進展，2020年第39卷第1期