陈学思, 白桦, 陈志明, 边新超, 董丽松, 景遐斌
中国科学院长春应用化学研究所；浙江海正生物降解材料股份有限公司

　　随着以石油为能源和资源的消耗日益增加，石油将在40~50年内消耗殆尽。另一方面，大量石油基不可生物降解材料的使用给环境带来了严重的“白色污染”问题。因此，寻找和开发具有可持续发展的能源和资源以成为当今世界发展的必然趋势。目前，正在研究、开发和应用的大品种可生物降解塑料主要有：淀粉基生物降解塑料、聚羟基烷酸酯、聚乳酸、聚己内酯和大量的天然高分子材料等。
　　聚乳酸原料的来源是玉米，产量高，生产成本低，库存量大，在中国各地都有生产，产量主要集中在东北、西北和华北平原地区，尤其是东北地区产量最高。因此，玉米的深加工可以提高附加值，将从根本上解决农民的种粮问题，具有重要的国民经济发展和战略意义。
聚乳酸的原料是L-乳酸，L-乳酸在中国正在处于发展的初级阶段。当前只有江西的武蔵野生物化学公司（4000吨/年的生产能力），山西乐达生化有限公司，河南金丹乳酸有限公司等生产。最大的L-乳酸生产厂（34000吨/年）正在由安徽丰原格拉特乳酸有限公司建设，它是由安徽丰原生化有限公司与比利时的格拉特乳酸公司共同投资建立的。目前已有中试产品出售。
　　在中国有许多单位正在从事聚乳酸的研究与开发工作，如，中国科学院成都有机化学研究所、化学研究所、上海有机研究所，武汉大学、浙江大学、复旦大学、天津大学、南开大学、东华大学、华南理工大学、华东理工大学、北京理工大学等。在产业化方面，目前只有中科院长春应用化学研究所和浙江海基团有限公司共同进行了聚乳酸的中试研制。完成了30吨/年生产能力的中试研究，产品性能基本达到了Cargill Dow公司产品的水平，获得了聚乳酸生产工艺技术。目前正在设计和组建5000吨/年生产能力的示范生产线。
　　聚乳酸的旋光纯度与产品的使用性能密切相关，例如，纯的聚L-乳酸结晶度在60％左右，熔点Tm为180℃，Tg为60℃，拉伸强度>70MPa,拉伸模量大于3GPa,断裂伸长率为3％左右。明显具有良好的刚性和强度，但缺点是易脆性断裂。相反，聚D,L-乳酸是无定形聚合物，普通材料的强度和模量较低，难于实际应用，只有超高分子量（~100万）的材料与无机颗粒材料共混，制备复合材料进行使用。如果控制聚L-乳酸的旋光纯度，即可以获得适应于不同使用目的的塑料母料。
　　聚乳酸的力学性能与聚丙烯相似，可以通过通用塑料的加工方法进行加工。如注塑、挤出、吸塑、吹塑、纺丝等成型加工技术。其产品可在各种民用、工业、农业和医疗特殊领域等广泛使用。
　　目前仅有Cargill Dow公司具有14万吨的大批量生产，日本丰田公司计划兴建每年5万吨的生产线，预计2007年正式投产，投资预计为100亿日元。该公司已开始将聚乳酸应用于汽车上。预计2010年，聚乳酸产量在50万吨左右。
　　总之，聚乳酸塑料产业还是处在发展的初级阶段，原料丰富，是可持续发展资源，应用范围广泛，市场前景美好，具有很强的发展潜力。将成为新型塑料大品种，形成以聚乳酸为龙头的产业链，无疑对国民经济的发展具有重要意义。

　　论文来源：1st International Conference on Technology and Application of Biodegradable Polymers and Plastics,October,2004