熔融缩聚合成聚乳酸-聚乙二醇共聚物及其性能研究

采用羧基封端乳酸预聚物与聚乙二醇熔融缩聚合成了聚乳酸-聚乙二醇共聚物,并用GPC、FTIR、1H-NMR等方法表征了预聚物与共聚物,结果表明,预聚物的羧基封端率高于95%,预聚物的相对分子质量可由投料比(物质的量比)控制.热分析结果表明,共聚物中聚乳酸链段呈无规分布,而聚乙二醇链段能够形成结晶微区.力学性能测试结果表明,共聚物的断裂伸长率达371%,有望在聚乳酸韧性改性方面得到应用.     

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。     

熔融缩聚法制备聚乳酸及其聚己内酯多元醇扩链研究

采用熔融缩聚法合成一定分子量的聚乳酸(PLA),并用聚己内酯多元醇(PCL)的聚氨酯预聚体进行扩链.研究了扩链反应条件对产物分子量的影响及产物的热性能.结果表明,扩链反应后PLA的分子量有大幅度提高,且扩链前后的PLA都具有良好的热稳定性.     

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.     

熔融阶梯缩聚法合成聚乳酸

采用熔融缩聚法合成聚乳酸,探讨了催化剂、反应温度、阶梯控温对聚乳酸的影响,结果表明,阶梯控温的方法可以极大提高聚乳酸的产率和分子量,最佳反应条件为:以0.3%(质量分数)的对甲苯磺酸和0.4%(质量分数)的氯化亚锡为催化剂,先在160℃反应9 h,再于180℃反应12 h。     

熔融缩聚法直接合成聚L-乳酸的研究

以L-乳酸为原料,熔融缩聚法直接合成聚L-乳酸.考察了预聚工艺、催化剂配比及用量、反应温度、反应时间及真空度等条件对乳酸聚合反应的影响.通过红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(1H-NMR)分析和表征聚乳酸的结构,凝胶渗透色谱(GPC)测试其分子量及分子量分布.研究表明,较为适宜的工艺条件为:以二水合氯化亚锡(SnCl2·2H2O)和对甲基苯磺酸(TSA)为催化剂,且SrCl2·2H2O相对于乳酸预聚体的质量比为0.5%,真空度-0.98MPa,温度180℃,反应时间10h.得到的聚L-乳酸的粘均分子量为6.17×104,分子量分布1.37,且产率较高,色泽较浅.     

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.     

含钛三元复合催化剂经熔融缩聚催化乳酸合成高分子量聚乳酸EI北大核心CSCD

构建了一种由四异丙氧基钛(TPT)、对甲基苯磺酸(TSA)和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)组成的三元复合催化体系。利用DMPA结构中双羟基和羧基与TPT有效作用,调节钛的催化活性。TPT/TSA/DMPA构成的复合催化体系在乳酸聚合过程中,TSA瞬时占据中心钛原子空轨道,有效防止了副反应发生。TPT/TSA/DMPA在最优摩尔比情况下,乳酸经熔融聚合可得数均相对分子质量10万、重均相对分子质量在20万以上的聚乳酸。通过核磁氢谱、碳谱、质谱等方法分析了三元复合催化体系可能存在的络合结构和催化乳酸聚合的反应中间阶段。此三元复合催化体系方便易得,其合成操作简单,催化乳酸聚合所得聚乳酸相对分子质量较高,具有较好的发展前景。     

聚乳酸的合成与性能研究

以乳酸单体为原料,采用直接缩聚法合成了具有较高粘均分子质量的聚乳酸,用红外光谱、H—NMR等方法初步表征了聚乳酸的结构。研究了聚乳酸的亲水性和降解性。结果表明,聚乳酸的水接触角和吸水率分别为79．30和2．8％,说明聚乳酸具有一定的亲水性。聚乳酸在降解过程中表现为体型降解特点。粘均分子量和降解温度对聚乳酸的降解规律影响不大,但低分子量聚乳酸及聚乳酸在较高降解温度下的降解程度和初期降解速率明显大于高分子量聚乳酸及较低降解温度。本文还研究了聚乳酸粘均分子量在降解过程中的变化情况。     

微波辅助原位熔融缩聚法制备聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料

以微波为热源替代传统加热方式,采用原位熔融缩聚法制备出聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料。有机蒙脱土的加入有利于聚乳酸分子链进入蒙脱土片层,当蒙脱土用量为1.5%时,微波辐射60 min所制得的聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料与纯聚乳酸相比,拉伸强度提高近2倍,热失重中心温度提高7.3℃,对紫外线的屏蔽波段扩展了50nm以上。透射电镜(TEM)结果表明,有机蒙脱土以剥离态均匀分散于聚乳酸基体中。     

药物缓释材料聚磷酸酯-聚乳酸的直接熔融聚合法合成工艺研究

以外消旋乳酸(D,L-LA)、乙二醇和二氯磷酸苯酯为原料,通过熔融聚合法直接合成生物降解材料聚磷酸酯-聚乳酸,用凝胶渗透色谱测定产物的相对分子质量,探讨了预聚方式、催化剂种类和用量,以及熔融聚合反应时间、反应温度对共聚物相对分子质量的影响.在160℃、70Pa、催化剂ZnO的用量0.5%的条件下熔融聚合8h,共聚物的重均分子量可达9200,可以用于药物缓释微球.新合成方法有利于降低聚磷酸酯-聚乳酸作为药物缓释载体材料的合成成本.     

聚乳酸的直接缩聚、改性及应用研究现状

阐述了聚乳酸的直接缩聚法合成工艺,论述了聚乳酸的改性方法包括:共聚、交联、表面改性、共混、增塑、复合以及一些新技术,综述了聚乳酸在生物医用领域及塑料纤维领域的应用进展。     

Catalyst-free synthesis of polyesters via conventional melt polycondensation

Most commodity polyesters are synthesized via melt polycondensation of dicarboxylic acid and diol using metallic catalysts; however, the resultant metal residues can pose toxic effects on human and environment. Although polyesters can be synthesized through autocatalysis of dicarboxylic acid without additional catalysts, high molecular weight (HMW) products cannot be obtained by this strategy, which was previously attributed to the low equilibrium constant of esterification and the difficulty of removing water. Herein, we get a new understanding that the kinetic deviation of dicarboxylic acid/diol monomers is the only reason for the low molecular weight of polyesters by autocatalysis. Accordingly, we introduce a dynamic stoichiometric strategy to overcome this difficulty using anhydride-formable dicarboxylic acids as monomers through a tandem mechanism involving proton transfer, anhydride formation and re-esterification. A series of catalyst-free HMW polyesters, including poly(butylene succinate) (PBS), poly(ethylene succinate) (PES), poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA), and poly(ethylene succinate-co-ethylene terephthalate) (PEST), were thereby synthesized. This new approach not only enables large-scale production of HMW polyesters comparable to commercial products, but also avoids the problems associated with catalysts, which is very promising for the applications with high safety requirements.     

非催化条件下的乳酸直接缩聚研究

为了探寻乳酸缩聚新过程,拓宽乳酸及乳酸缩聚的应用领域,对非催化条件下的两阶段乳酸直接缩聚进行了研究。结果表明,通过非催化条件下的直接缩聚,能够可控地合成低聚乳酸;在回流分水反应阶段,浴温、环己烷用量及乳酸投料量对12h内的反应过程无明显影响;在减压反应阶段,浴温和反应时间对产物聚合程度有明显影响;回流分水反应12h后,再回流反应12h的反应进度与减压1h的反应进度大体相当。采用两阶段非催化直接缩聚法,改变工艺参数,合成出了3聚和9聚乳酸,通过1 H-NMR证明了其结构。非催化条件下的乳酸直接缩聚提供了一条合成纯净低聚乳酸的途径,同时为将低聚乳酸作为修饰基团引入材料和功能物质的开发领域提供了合成基础。     

聚己内酯改性聚乳酸/淀粉共混材料的性能研究

将热塑性淀粉(TPS)与聚己内酯(PCI)、聚乳酸(PLA)共混后,采用溶剂挥发法制备出完全生物降解的聚己内酯改性聚乳酸/淀粉共混材料.测试了材料的力学性能、共混形态、疏水性能和降解性能等.结果表明:甘油和水能够很好增塑淀粉,当淀粉:甘油:水为4:1.2:10时,拉伸强度最高达44.84MPa,断裂伸长率达93%,共混材料具有较好的力学性能;FT-IR和SEM显示聚己内酯的加入提高了共混材料的相客性;随着淀粉含量的增加,吸水率增大;土埋70天后,共混材料最高降解率达42.41%.     

Controlled synthesis of train-structured montmorillonite/layered double hydroxide nanocomposites by regulating the hydrolysis of polylactic acid

Two-dimensional nanosheets obtained by exfoliation can assemble into new functional nanomaterial. One of the critical challenges is developing an efficient method to make the layered composite complete exfoliation, and another is regulating and controlling nanosheets assembly to obtain the nanocomposite with specific structure. In this article, the platelets of layered double hydroxides (LDH) and montmorillonite (MMT) are exfoliated completely and efficiently in polylactic acid (PLA) by melting blend for 10 min, and the monolayers of MMT or LDH can store stably in PLA for a long time. A new well-organized layered nanocomposite containing the nanosheets of LDH and MMT was gained by being exfoliated and assembling. The structure of MMT/LDH nanocomposite not only holds a periodically alternating structure, but also possesses a train structure, and the formation mechanism of train structure is proposed at the first time; furthermore, the structure of MMT/LDH could be regulated and controlled. Fortunately, even being exfoliated and assembled, MMT nanosheet or LDH nanosheet was not destroyed. The MMT/LDH nanocomposite with expectant structure can be obtained by this efficient and environmentally friendly method, and this method may easily be extended to other layered materials.