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。     

氢氧化钠催化淀粉/乳酸接枝共聚物的合成

以氢氧化钠(NaOH)为催化剂,采用原位一步法合成了淀粉/乳酸接枝共聚物。用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)和核磁共振(1H-NMR)测试方法对淀粉/乳酸接枝共聚物的结构进行了表征。IR和1H-NMR核磁图谱均表明,聚乳酸确实接枝到了淀粉上;SEM分析表明,经乳酸接枝改性后的淀粉的形貌发生了很大变化。同时通过改变NaOH溶液浓度,原料比例,聚合温度和聚合时间考察了反应条件对淀粉与乳酸接枝率的影响,结果表明,当NaOH溶液浓度为0.4 mol/L,淀粉∶乳酸(质量比)为1∶6,聚合温度为90℃,聚合时间为9 h时,淀粉的接枝率可达33.6%。     

改性淀粉/聚乳酸共混物的制备

采用接枝共聚-共混法,制备了乳酸接枝淀粉/聚乳酸复合材料.实验表明,淀粉和乳酸进行接枝反应的最佳温度为90℃,最佳反应时间为3h,在此条件下所得接枝共聚物的接枝率最高为31.62%.共混物的形貌分析和性能研究表明,相对于未经改性的淀粉/聚乳酸复合材料,改性淀粉/聚乳酸复合材料的相容性和机械性能得到明显改善.     

溶液缩聚法直接合成聚乳酸的研究

本研究采用溶液缩聚法直接合成聚乳酸,探索了催化剂用量、单体浓度、反应温度及反应时间对聚乳酸分子量的影响.结果表明:选用辛酸亚锡作为催化剂,用量为0.8%;甲苯作为溶剂,甲苯与乳酸单体的比例为2:1,聚合温度控制在170℃,反应24h,可得到粘均分子量为12320的聚乳酸.     

聚乳酸-壳聚糖接枝共聚物的制备及性能

以L-乳酸(LLA)和壳聚糖(CS)为原料,4-(二甲胺基)吡啶(DMAP)及N,N′-二环己基碳酰亚胺(DCC)为催化剂在室温下,通过直接缩合方法制备了聚乳酸-壳聚糖接枝共聚物(PLLA-CS)。采用IR、1H-NMR及薄板毛细渗透法对其结构进行了表征。探讨了原料配比、催化剂用量、LLA的二氯甲烷溶液浓度、反应时间等对共聚物收率和亲水性的影响。得到最佳工艺条件:-NH2∶LLA为1∶15,DCC∶LLA为1∶1,LLA的二氯甲烷溶液浓度为1.88 mol/L,反应时间为24 h。此方法合成路线短、反应条件温和。聚乳酸-壳聚糖接枝共聚物具有良好的细胞亲和性,有望成为一类优良的组织工程材料。     

乙基纤维素接枝L-丙交酯共聚物的制备、表征及其热性能

在辛酸亚锡催化下,成功制备了乙基纤维素与聚L-乳酸接枝共聚物。产物经GPC、FTIR、1HNMR、13CNMR表征,证实L-丙交酯在乙基纤维素残存的羟基上发生开环聚合,接枝到乙基纤维素骨架上。研究了丙交酯纯度、投料比、催化剂用量、反应时间、反应温度对接枝率的影响,并利用DSC和TG研究了接枝物的热性能。     

反应挤出法制备马来酸酐接枝聚乳酸

采用反应挤出方法制备了聚乳酸(PLA)与马来酸酐(MAH)的接枝共聚物,研究了工艺条件和配方对产物接枝率和熔体流动速率的影响。结果表明,聚乳酸的接枝反应主要依赖于大分子侧链自由基进行,过高的螺杆转速或过高的挤出反应温度会引发聚乳酸的降解反应,不利于产物接枝率的提高;在适宜的反应条件下(马来酸酐含量2%,DCP含量0.35%,温度180℃,螺杆转速100 r/min),可以方便制得马来酸酐接枝聚乳酸产物(接枝率≥0.45%);SEM观察显示,马来酸酐接枝聚乳酸有效改善了PLA/淀粉共混材料的相容性。     

PVC氯化原位接枝BA的合成与表征

采用气-固相搅拌式方法,氯气作为引发剂,在加热的情况下合成了聚氯乙烯(PVC)、丙烯酸丁酯(BA)的氯化原位接枝共聚产物(CPVC-g-BA)。用IR、1H-RNM等分析手段研究了PVC氯化原位接枝BA反应的可行性,以GPC等数据讨论了接枝共聚物的结构,并考察了反应温度、反应时间、单体用量对产物接枝率的影响:当加入20份BA,反应温度为120℃时,反应100 m in,接枝率达1.07%。     

微波辐射D,L-丙交酯开环聚合制备聚乳酸

为得到聚乳酸的最佳制备工艺,利用微波辐射技术实现D,L-丙交酯开环聚合制备聚乳酸,实验考查了催化剂种类和用量,微波辐照功率和时间等工艺参数对产物分子量的影响,以及反应过程中体系温度的变化.研究表明,以连续微波炉作为反应器,催化剂Sn(Oct)2用量为丙交酯单体用量的0.56%(质量分数),在功率为90 W的连续微波辐射下反应10 m in,可获得粘均分子量(Mη)为15.92×104的聚乳酸(PDLLA).与家用微波炉相比,采用连续微波炉反应器,可在较短的反应时间内获得较高产率的聚乳酸产物.     

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.     

聚羟基乙酸接枝淀粉共聚物的合成和性能

以乙交酯和淀粉为原料,三乙胺为催化剂,在二甲基亚砜介质中合成了聚羟基乙酸接枝淀粉共聚物。讨论了原料配比和反应时间对共聚物接枝率(G)、接枝效率(E)和单体转化率(C)的影响。采用核磁共振谱仪(1H-NM R)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线粉末(多晶)衍射仪(XRD)、差式扫描量热仪(DSC)以及体外降解试验,研究了接枝共聚物的结构和性能。实验结果表明,将乙交酯单体和淀粉接枝共聚,可以得到一类新的可降解聚合物。     

不同聚乳酸对聚乳酸/淀粉共混复合膜的影响

目的探究不同聚乳酸基材对聚乳酸/热塑性淀粉共混复合膜基础性能的影响,筛选最适合的聚乳酸基材。方法选取REVODE 101,REVODE 110,REVODE 711B等3种聚乳酸原材料作为基材,与热塑性淀粉共混,采用热压法制备复合膜,并对复合膜进行动态热力学性能、力学性能、透湿性、水溶性及水分含量的表征。结果以REVODE110为基材制备的复合膜玻璃化转变温度(tg)最高,在增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯质量分数为20%时tg为36.16℃,室温下稳定性最佳;其力学性能、透湿性以及水溶性与REVODE101复合膜相近,且显著优于REVODE 711B复合膜,3种复合膜透光性无显著差异,透光率T600均在14%左右。结论 3种聚乳酸材料中,REVODE 110是最适宜制备聚乳酸/淀粉复合膜的聚乳酸基材。     

淀粉接枝丙烯酰胺制备絮凝剂的研究方法

对淀粉接枝丙炮酰胺的制备方法,分离提纯方法,接枝产物的表征方法及絮凝实验方法进行了综述。     

氧化石墨烯接枝聚乙二醇对左旋聚乳酸结晶行为和热稳定性的影响

为改善聚乳酸的结晶性能和热稳定性,通过酯化反应将聚乙二醇(PEG)接枝到氧化石墨烯(GO)表面,制备出表面修饰PEG的GO(GO-g-PEG)作为聚乳酸的结晶促进剂。利用溶液共混法制备出不同GO-g-PEG含量的GO-g-PEG/左旋聚乳酸(PLLA)复合材料,通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)表征分析证实PEG成功接枝到GO表面。通过差示扫描热量仪(DSC)、热台偏光显微镜(POM)和热重分析仪(TGA)研究GO-g-PEG对PLLA结晶行为和热稳定性的影响。结果表明：在GO-g-PEG的异相成核及增塑作用下,GO-g-PEG/PLLA复合材料结晶成核密度明显增大,结晶能力和结晶度提高;在PEG接枝量为11.8%(质量分数)时,GO-g-PEG/PLLA复合材料的热分解温度较纯PLLA提高20 ℃左右。     

机械活化玉米淀粉-丙烯酰胺-丙烯酸三元反相乳液接枝共聚反应

以机械活化淀粉为基材,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为单体,采用反相乳液法合成了接枝共聚物;考察了各因素对接枝共聚反应的影响.实验结果表明,在实验考察范围内的适宜反应条件为引发剂浓度7.30 mmo/L、丙烯酸中和度80%、m(AM):m(从)=0.67、V(油):V(水)=1.2:1、反应温度50℃、m(单体):m...     

淀粉-丙烯酸接枝共聚物的合成及产物结构表征

以木薯淀粉为主要原料,采用反相乳液聚合方法合成淀粉-丙烯酸接枝共聚物,通过正交设计对主要影响因素及反应条件进行研究,并用红外光谱、X射线衍射、热重分析等方法表征产物结构。实验结果显示,最佳合成工艺条件为丙烯酸:淀粉=3.5,丙烯酸中和度=83.3%,过硫酸钾和N,N-亚甲基双丙烯酰胺分别为淀粉用量的3.0%和0.3%,反应温度70℃,反应时间3 h,产物吸水率>800g/g。聚合过程中淀粉与丙烯酸发生了接枝共聚反应,并且接枝反应破坏了淀粉颗粒结晶结构,接枝产物趋于无定型结构。     

聚乙二醇改性聚乳酸的合成与性能表征

以外消旋乳酸(D,L-LA)和不同数均分子量(Mn)的聚乙二醇(PEG)为原料,通过熔融缩聚法,合成了系列聚乳酸聚乙二醇(PLEG)。最佳工艺条件为:以(Sn(Oct)2)为催化剂,m(Sn(Oct)2)为0.8%,n(PEG)∶n(D,L-LA)=1∶600,聚合温度170℃,压力0.096 MPa条件下,反应8h。用特性粘度测试、FT-IR、XRD、接触角等对其进行表征,实验结果表明系列PLEG中PLEG-800接触角为63°,表明其亲水性能最好;PEG-800和乳酸共聚合成的PLEG的粘均分子量最大,可达48997,与PDLLA相比,结晶度有较大提高,亲水性得到改善。     

淀粉-丙烯酸-丙烯酰胺三元接枝物的制备及性质研究

在60 Co间歇式共辐射条件下探讨了淀粉与丙烯酸和丙烯酰胺流变相态的接枝共聚反应;采用FTIR和SEM对接枝产物共聚物进行了结构表征;考察了丙烯酰胺和丙烯酸盐单体的配比、原料配比、辐射剂量等因素对聚合物吸水率、耐盐性等的影响。结果表明,在没有添加任何化学引发剂的情况下可以得到较高耐盐性和高吸水速率的淀粉-丙烯酸-丙烯酰胺共聚物,克服了传统生产方法中耐盐性低、吸水速度慢、高污染、高耗能等问题。     

聚乳酸的合成、结构及性能

乳酸经减压蒸馏制得单体丙交酯，再以氧化锌为催化剂聚合得到聚乳酸。单体及聚合物均由结构鉴定证实，对产物的分子量、力学性能及降解等重要性质作了研究。