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PLA的合成通常由三種方法，一種是乳酸直接縮合法，這種方法生產工藝簡單，是降低PLA成本的重要途徑，但縮聚反應進行到一定程度時體系會出現平衡態，因此很難得到高分子量的PLA。第二種是先由乳酸合成丙交酯，再在催化劑作用下的開環聚合法，目前制備高分子量的PLA一般采用這種方法，但這種方法在聚合時對催化劑的純度、單體的純度要求極高，即使是極微量的雜質也會使PLA的分子量低于10萬，而且聚合條件如溫度、壓力、催化劑的種類和用量、反應時間等等也會極大影響PLA的分子量，所以高分子量PLA的合成是一個技術難點。還有一種是固相聚合法，這種方法是將直接聚合法得到的低分子量樹脂在減壓真空、溫度在Tg—Tm之間的條件下進行聚合反應得到，以提高其聚合度，增加分子量，從而提高材料強度和加工性能。我國的鄧先模、熊成東、馮新德、沈之荃等學者在PLA及其共聚物合成的催化體系方面進行了大量的研究工作，并且在溫和的反應條件下，合成得到了超高分子量的PLA（MW>100萬）。

聚乳酸在常溫下性能穩定，但在溫度高于550C的弱堿性或富氧條件下在微生物的作用下會自動降解。使用后它能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，而且不像傳統的石油基塑料會增加二氧化碳的釋放，聚乳酸在分解過程中產生的二氧化碳，可再次被使用成為植物進行光合作用所需的碳原子。