熔融缩聚合成聚L-乳酸的研究

以L-乳酸为原料,通过熔融缩聚法合成了聚乳酸(PLLA).考察了预聚条件、催化剂种类和用量、催化剂溶解程度、聚合温度及时间对聚乳酸分子量的影响.采用FTIR和1H-NMR分析聚合物结构,GPC测定分子量分布.研究表明,等摩尔量的氯化亚锡(SnCl2)和对甲苯磺酸(TSA)组成的复合催化剂效果最好,SnCl2的用量为预聚物(OLLA)的0.4%为宜;预聚过程和催化剂在OLLA中的充分溶解对提高聚合物分子量具有重要意义;合适的聚合温度约为165 ℃;在发生爬杆现象前,随反应时间的增加,聚乳酸分子量增加.在优化的工艺条件下,可以在较短时间(8 h)内获得分子量为65000左右的聚乳酸.     

连续微波辐射直接熔融缩聚法合成聚L-乳酸

连续微波辐射条件下,以工业L-乳酸为原料,直接熔融缩聚合成聚L-乳酸(PLLA)。考察了脱水真空度,预聚合温度、聚合恒温时间和催化剂种类对实验的影响。得到最佳操作条件为:以复合二元催化剂SnCl2/TSA=1∶1(SnCl2的质量分数为0.45%)为催化剂,0.080 MPa脱水15 min,0.090 MPa预聚合30 min,体系升温至230℃后恒温20 min,可获得黏均分子量(-Mη)高达6.02×104g/mol的PLLA。     

逐步减压缩聚法制备高分子量聚乳酸的研究

以L-乳酸单体为原料,用逐步减压缩聚法合成了相对高分子量的聚乳酸.探讨了反应条件如:温度、反应时间、催化剂用量、酯化时间、逐步减压时间等对聚乳酸分子量的影响,并采用FTIR、1H NMR测试手段对聚合物进行了结构表征.结果表明,催化剂用量为0.5wt%,反应温度180℃,先酯化7小时,再逐步减压7小时,然后在高真空度70Pa下反应45小时,可得到重均分子量约为12万的聚乳酸.     

共聚物聚苯硫醚-聚苯硫醚酮的合成及表征

在聚苯硫醚(PPS)的合成体系中加入不同比例的第三单体4,4二氯二苯甲酮(DCBP)从而合成了共聚物PP/SK.主要通过加入不同量的DCBP来考察产品的熔点及分子量的变化.合成工艺条件:前期反应的最高温度为T1=190℃～230℃,反应时间为t1=3h～5h;后期的反应温度最高为T2=250℃～270℃,反应时间为t2=2h～4h.n(Na2S·9H2O):n(对二氯苯/4,4二氯二苯甲酮)=1.1mol:1mol,m(N甲基吡咯烷酮):n(Na2S·9H2O)=282g:0.1mol,m(催化剂):n(Na2S·9H2O) =2g:0.1mol.根据上述加料及反应条件合成了线性的高分子量的共聚物PPS/SK,其重均分子量接近55000g/mol,产品的平均收率达到91.32％.通过一步循环回收工艺就实现了溶剂和催化剂的循环.用红外、元素分析、X-RD及热分析对产品进行了表征.     

TBCL对PLA及LA/CL共聚物预聚体的扩链反应

以乳酸或乳酸及ε-己内酯,与二元醇如丁二醇或一缩二乙二醇在催化剂的存在下缩聚,合成端羟基聚乳酸预聚体(HO-PLA-OH)或乳酸-ε-己内酯共聚物预聚体(HO-P(LA/CP)-OH)。以对苯二甲酰双己内酰胺(TBCL)为扩链剂,研究了扩链温度、预聚体结构、扩链剂/预聚体配比、扩链时间等对扩链反应的影响。结果表明,在扩链温度为150℃,酸值为0.9、黏均分子量为1120的(HO-P(LA/CP)-OH)预聚体,在扩链剂/预聚体的摩尔比为1.2时,经2 h扩链反应后,黏均分子量达到8630。并采用凝胶渗透色谱法对扩链前后聚合物的分子量变化进行了表征。     

聚乳酸接枝淀粉的原位溶液合成及表征

以L-乳酸为接枝单体,辛酸亚锡为催化剂,采用原位溶液接枝工艺,在同一个反应体系中逐次完成淀粉糊化、丙交酯的生成及淀粉的聚乳酸接枝反应,制备了聚乳酸接枝淀粉,工艺简单、易于控制。研究了反应温度、L-乳酸与玉米淀粉质量比、反应时间和催化剂用量等对产物接枝率的影响,采用FTIR,1H-NMR和SEM对接枝产物进行了表征。结果表明:原位溶液合成产物为聚乳酸接枝淀粉;其最佳工艺条件的反应温度为95℃,L-乳酸与玉米淀粉质量比为3∶1,催化剂为乳酸用量的1%(质量分数),反应时间11 h,聚乳酸接枝率可达到14.81%,淀粉颗粒表面聚乳酸包覆均匀。     

L-丙交酯和D,L-丙交酯混合制备PLA工艺探讨

以辛酸亚锡为催化剂,采用开环聚合法,对L-丙交酯和D,L-丙交酯混合制备PLA工艺进行探讨,分别考察了D,L-丙交酯含量、催化剂用量、聚合时间、聚合温度和体系真空度对PLA粘均分子量的影响。经过GPC测试,所得PLA的质均分子量达到1.15×105,并采用红外光谱仪和差热-热重分析仪对PLA进行了结构和热性能表征。     

聚乳酸接枝淀粉原位固相聚合工艺优化研究

为减少淀粉分子链中的亲水羟基,从而提高其与聚乳酸(PLA)树脂的界面相容性,以玉米淀粉为原料,乳酸为接枝单体,辛酸亚锡为催化剂,通过原位固相聚合法制备得到具有一定疏水性能的聚乳酸接枝淀粉(PLA-g-淀粉)。采用正交试验法研究了单体比例、反应温度和反应时间对PLA-g-淀粉接枝率的影响,通过直观分析和显著性分析优化了原位固相聚合工艺,并对疏水性、分子量及分布、糊化粘度进行了分析。结果表明,PLA-g-淀粉制备的最优工艺条件为单体比例25%、反应温度100℃和反应时间为2 h,在此工艺条件下制得PLA-g-淀粉的接枝率为20.78%。经过原位固相接枝改性后,淀粉的疏水性能得到显著改善,数均分子量(M_n)、重均分子量(M_w)、z均分子量(M_z)和分布指数(DI)都不同程度增大,糊化粘度也相应得到增大。     

高分子量聚L-乳酸的合成和表征

采用丙交酯开环聚合合成聚L-乳酸(PLLA),研究了引发剂用量、聚合时间对聚L-乳酸分子量的影响.采用FTIR、DSC、TG分析方法对聚乳酸的结构和热性能加以表征.研究结果表明通过对聚合时间以及引发剂用量的控制,合成出高分子量聚L-乳酸.FTIR分析结果证实了聚L-乳酸的结构,DSC分析表明合成出的聚L-乳酸玻璃化转变温度为62℃,结晶度达到42.3%;TG分析表明聚L-乳酸热分解温度为299℃.     

熔融聚合法合成生物材料聚(乳酸-谷氨酸)

以外消旋乳酸(D,L-LA)为单体,与L-谷氨酸(L-Glu)直接熔融聚合,合成了生物降解材料聚(乳酸-谷氨酸)共聚物.用特性粘数[η]、FTIR、1H NMR、GPC、DSC、XRD等手段进行系统表征,探讨了催化剂种类和用量、熔融聚合反应时间、反应温度以及不同投料比对聚合物合成的影响.在单体乳酸和谷氨酸投料物质的量比为98:2、150℃、70Pa、催化荆SnCl2的用量0.7%(质量分数)的条件下熔融聚合8h,聚合物重均相对分子质量(Mw)可达6400.随着谷氨酸投料量的增加,共聚物重均相对分子质量逐渐减小,Tg均低于直接熔融合成的聚外消旋乳酸,且共聚物均为无定形态.