直接法合成PLA研究进展

聚乳酸(PLA)是一种具有广阔应用前景的可生物降解高分子材料,其合成方法得到了广泛的关注与研究。针对PLA的直接缩聚过程,分别综述了熔融聚合、溶液聚合、固相聚合与扩链聚合等合成工艺及催化聚合过程中所使用的一元、二元及多元催化剂。通过对合成过程、物料组成及应用条件的分析与比较,给出了不同工艺及催化剂的应用特点,分析了PLA的直接缩聚合成过程开发与优化的方向。     

聚乳酸基材料的共聚改性研究

聚乳酸(PLA)是一种生物相容性和生物可降解性的聚合物,但是由于PLA主链结构单一、质硬且脆,这些缺陷限制了其进一步的应用。本文通过共聚的方法改善聚乳酸材料的性能,以乳酸(LA)、对羟基苯丙酸(p-HPA)、苹果酸(MA)为聚合单体,异辛酸锡(Sn(Oct₂))和对甲苯磺酸一水合物(p-TSA)作为催化体系,采用熔融缩聚的方式,成功合成聚乳酸共聚物。进一步通过改变聚合单体的投料比以及聚合时间可以有效调控聚合产物的结构,合成一系列具有不同支链长度和支化结构的聚乳酸共聚物。     

聚乳酸增韧改性研究

通过熔融共混法制备了通用注塑级聚乳酸(PLA)材料,研究了刚性粒子种类,增韧剂种类和协同增韧等对PLA力学性能的影响,同时通过控制扩链剂的添加量有效地对注塑级PLA的熔体流动速率(MFR)进行控制。结果表明:协同增韧剂对PLA有较好的增韧效果,冲击强度从3.5 kJ/m2提高到15 kJ/m2,是单一增韧剂的2.5倍。通过引入扩链剂,得到一系列不同MFR的注塑级PLA材料,满足不同的工业化产品需求。     

熔融扩链反应制备PLA／PBAT多嵌段共聚物

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为扩链剂,在催化剂辛酸亚锡作用下,通过熔融扩链反应制备了聚乳酸(PLA)/聚(己二酸丁二酯/对苯二甲酸丁二酯)(PBAT)多嵌段共聚物.研究了反应时间、温度、扩链剂用量等工艺条件对PLA/PBAT共聚物结构、相对分子质量的影响.用红外光谱仪、核磁共振仪、偏光显微镜等分析手段对PLA、PBAT和PLA/PBAT共聚物进行了分析表征.结果表明,通过扩链反应,PLA的分子链中引入了新的嵌段,其相时分子质量及柔韧性大幅度提高.     

聚乳酸-维生素E共聚物的直接熔融聚合法制备与表征

直接以廉价的外消旋乳酸(D,L-LA)为原料,以氧化亚锡为催化剂,采用熔融聚合法合成了高分子抗氧化剂聚乳酸-维生素E共聚物.考察了不同投料比对共聚物的影响.所得高分子维生素E酯均为固体,重均分子质量(Mw)均在3 200 g/mol以上,玻璃化温度都低于均聚物聚外消旋乳酸(PDLLA),熔点都接近PDLLA.     

聚乳酸及其改性研究

聚乳酸(Polylactic acid,PLA),是近些年来人们开发的一种新环保型高分子聚合材料。本文介绍了PLA的合成方法(直接聚合法、开环化聚合法)以及它们的优缺点,对PLA的改性方法共聚改性、共混改性和复合改性进行了研究,并对其在各领域的应用做出了展望。     

末端炔基偶氮苯化合物的合成及相转变性质研究

首次报道了可作为点击逐步聚合单体、具有不同长度间隔链的末端炔基偶氮苯类化合物的合成。首先以对羟基苯甲酸与苯酚反应制备偶氮苯原料化合物,然后以3-溴丙炔与二醇类化合物制备不同长度的末端炔基间隔链,通过其对偶氮苯原料化合物的修饰制备目标产物。所得目标产物化学结构经1HNMR、13CNMR、FT-IR、元素分析和质谱确证。利用示差扫描量热法(DSC)及偏光显微镜(POM)研究其相转变性能,结果表明,通过改变化合物间隔链长度可以调节其相转变性能,包括相变温度及液晶性能。     

扩链反应制备聚乳酸-co-聚己二酸丁二醇酯多嵌段共聚物

为了改善一步法生产的聚乳酸(PLA)均聚物分子量低、材料脆性大的问题.文章使用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)作为扩链剂,在催化剂存在的条件下,通过熔融扩链反应制备聚乳酸-聚己二酸丁二醇酯多嵌段共聚物(PLA-b-PBA).并进一步研究了反应温度、预聚体分子量、扩链剂用量对扩链产物的结构、分子量的影响.用凝胶渗透色谱GPC、红外光谱IR、核磁共振分析1H NMR、13C NMR对预聚体及扩链产物进行了分析表征,结果表明通过扩链反应,聚乳酸的分子链中引入了新的嵌段,分子量有大幅度提高.     

嵌段聚合物聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯-聚乳酸的制备及其性能研究

采用熔融聚合法以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)引发外消旋丙交酯(D,L-LA)成功制备了嵌段聚合物聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯-聚乳酸(PBSLA),采用核磁共振、DSC和偏光显微镜(POM)对聚合物的结构进行了表征。结果表明:外消旋聚乳酸(PDLA)嵌段部分的引入影响PBS分子链的规整排列,嵌段聚合物不再形成规整球晶,结晶度为41.5%,Tm为98.7℃。     

新型聚乙烯-g-聚乳酸接枝共聚物的合成与表征

报道了一类主链为聚乙烯(PE)共聚物,侧链为生物基聚乳酸(PLA)的新型接枝共聚物及其制备方法,并对接枝共聚物结构与性能进行了深入的表征。采用配位聚合与开环聚合相结合的方法,以羟基功能化的聚乙烯共聚物为主链,通过羟基引发L-丙交酯(L-LA)的开环聚合,从而获得聚乙烯-g-PLA接枝共聚物。通过控制单体比例和反应条件,可同时实现接枝共聚物的主链结构以及侧链结构调控。结果表明,少量PLA接枝链的引入可在不明显降低拉伸强度的情况下,有效地改善接枝共聚物的断裂伸长率。热性能表征发现侧链PLA的引入限制了主链聚乙烯的结晶,造成了接枝共聚物结晶温度以及熔点的下降。该接枝共聚物展现出了可用于PLA等生物基聚酯材料的增韧改性或共混增容剂的应用潜力,也为此类接枝共聚物的合成与性能调控提供了重要的参考。     

ILs-MPEG对PLA玻璃化转变温度和热稳定性的影响

利用链长不同的含聚乙二醇单甲醚侧链的咪唑基离子液体( ILs-MPEG)改性聚乳酸(PLA),通过熔融共混法制备PLA/ILs-MPEG共混物试样.采用扫描电子显微镜观察了ILs-MPEG在PLA基体中的分散情况,应用差示扫描量热仪和热重分析仪,分别研究了ILs-MPEG对PLA的增塑作用与热稳定性的影响.结果表明,ILs-MPEG可较为均匀地分散在PLA基体中,但随着其侧链长度增加,分散性下降.ILs-MPEG能促使PLA的玻璃化转变温度(Tg)明显降低,表现出显著的增塑作用,同时PLA热稳定性随ILs-MPEG侧链长度增加均呈先增加后减小的趋势.其中,ILs-MPEG800能有效降低PLA的Tg,但对PLA的热稳定性影响最小.     

聚乳酸熔融缩聚的研究

综述了近年来国内外聚乳酸熔融聚合的研究情况,概述了直接熔融缩聚、熔融-固相和熔融-扩链合成聚乳酸的研究,并研究探讨了熔融聚合中影响聚乳酸相对分子质量的因素。     

软段分子链结构对PUF性能的影响

通过将聚乙二醇(PEG)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)和聚四氢呋喃醚(PTMG)等不同特性的聚合物链段引入聚氨酯(PU)基体,制备了具有不同软段结构的聚氨酯泡沫塑料(PUF)。考察了不同软段分子链结构对PUF力学性能、热性能及在土壤中降解性能的影响。结果表明,随着软段中PEG或PLA含量的增加,PUF的拉伸强度下降;不同软段结构PUF的玻璃化转变温度顺序为:PTMG1000相似文献   

亚磷酸酯功能化聚硅氧烷扩链聚乳酸的阻燃性能研究

将聚氨基环氧基硅氧烷（PSQ）以及亚磷酸酯功能化的聚氨基环氧基硅氧烷（PPSQ）与聚乳酸（PLA）通过熔融共混制备了扩链PLA。研究了亚磷酸酯基团的引入对PSQ在PLA中的扩链和阻燃性能的影响,探究PPSQ在PLA中的阻燃机理。结果表明,相比于PSQ,PPSQ可以明显提高PLA的分子量和复合黏度,具有更好的扩链作用;PPSQ的引入可以明显改善PLA的阻燃性能,使得PLA?PPSQ的极限氧指数提高至25.4 %,比纯PLA提升了31.6 %,且使得PLA的热释放速率峰值和总热释放量分别下降了18.1 %和16.6 %。分析可知,由于亚磷酸酯基团的引入,促使PLA?PPSQ中的硅元素在燃烧过程中向炭层表面迁移形成更多富含碳化硅和氧化硅的致密炭层,起到隔热隔氧的作用,进而发挥优异的阻燃性能。     

类肝素聚乳酸微孔膜的血液相容性

通过在生物基聚乳酸(PLA)膜表面进行类肝素化修饰,得到了具有良好血液相容性的生物基聚合物膜。首先通过自由基聚合合成了聚(乙烯基吡咯烷酮–乙烯基三乙氧基硅烷)[P(VP–VTES)]预聚物,进一步通过其界面交联,将高含量的聚乙烯基吡咯烷酮固化到PLA膜表面,提高膜表面的亲水性和抗污性能。其次通过自由基聚合合成类肝素预聚物苯乙烯磺酸钠–乙烯基三乙氧基硅烷–丙烯酸三元共聚物[P(SSNa–VTES–AAH)],并利用预聚物中VTES链段的水解缩合反应将类肝素共聚物固定在PLA膜表面,从而提高膜的血液相容性。通过红外光谱确定了PLA膜表面亲水层P(VP–VTES)和P(SSNa–VTES–AAH)的分子结构。通过接触角测试表明类肝素分子修饰的PLA膜具有良好的亲水性,并可以抑制膜表面血小板的吸附和聚集。同时,凝血测试结果表明类肝素分子修饰的PLA膜表面具有良好的血液相容性。     

PLA-PCL-PLA三嵌段共聚物的合成与性能

以不同光学特性的丙交酯和己内酯为单体,辛酸亚锡为催化剂,对苯二甲醇(BDM)为引发剂,合成一系列不同PLA/PCL链段比的PLA-PCL-PLA三嵌段共聚物。采用1H-NMR、GPC、DSC对其大分子结构、分子量以及结晶熔融行为进行分析表征。同时,研究了不同PLA/PCL链段比和不同光学性质的PLA末端对嵌段共聚物力学性能的影响,结果表明:三嵌段共聚物的断裂伸长率超过1 000%,拉伸强度约为30 MPa,两端为无定型的PDLLA的嵌段共聚物的力学性能高于半结晶型的PLLA和PDLA的嵌段共聚物。     

环氧化杜仲胶增韧改性聚乳酸的性能

采用熔融共混法将环氧化杜仲胶(EEUG)用于聚乳酸(PLA)的增韧改性,制备了具有良好韧性的全生物基PLA/EEUG共混物,考察了EEUG用量对共混物的热性能、动态力学性能、力学性能及微观形貌等的影响.结果表明,PLA/EEUG共混物为典型的两相不相容体系.EEUG的加入限制了PLA分子链的运动,导致PLA的结晶度下降...     

扩链剂改性聚乳酸性能

通过熔融共混方法,采用ADR-4368扩链剂对聚乳酸(PLA)进行改性研究,研究扩链剂的加入量对PLA力学性能、熔体流动速率(MFR)、DSC、TG、熔体强度的影响。结果表明:扩链剂的加入提高了PLA的拉伸强度、弯曲强度、热稳定性能,熔融温度以及熔体强度,随着扩链剂质量分数的增加,PLA的拉伸强度及热稳定性逐渐提高;扩链剂的加入使PLA的熔体流动速率、冷结晶温度和结晶度下降。     

端羟基聚乳酸的扩链改性研究

乳酸与2,2-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(1,3-PBO)直接熔融缩聚成端羟基乳酸预聚物(PLBO),以聚乙二醇(PEG)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)聚合制得的端异氰酸酯基聚乙二醇(PEG-NCO)为扩链剂,以二月桂酸二丁基锡为催化剂,对PLBO进行扩链以制备可完全生物降解的聚酯氨酯(PEU)。采用乌氏黏度法、FTIR、DSC、XRD、TG、SEM等方法对各聚合物的结构和性能进行了表征。结果表明:以n(—OH)/n(—NCO)=1的比例投料、反应温度165℃、反应压力0.096 MPa、反应时间20 min为PLBO扩链反应的最佳条件;PEU的最大黏均分子量为44 700;PEG的引入使得PEU的玻璃化转变温度均小于PLA与PLBO,且柔韧性提高;PEU热稳定性提高,分解过程分为两步,第一步为PEU链段中的PLA失重,第二步为PEG-NCO链段的降解;PEU的结晶度降低,进一步说明扩链后聚合物的柔韧性增强。     

CB/PLA/PS导电复合材料形态及电性能研究

通过熔融共混法制备了炭黑(CB)/聚乳酸(PLA)/聚苯乙烯(PS)导电高分子复合材料。扫描电子显微镜(SEM)观察发现PLA和PS在复合材料中形成了共连续相结构,而CB粒子选择性地分布在PS相中。体系形成了典型的双逾渗结构。电学性能测试发现体系的逾渗值仅为5%。