聚乳酸的扩链改性研究现状

综述了聚乳酸类生物降解材料的扩链合成法。重点总结了应用酰氯、二嗯唑啉、二异氰酸酯等扩链剂，通过在扩链过程引入特殊的基团或片段，实现了对聚乳酸的改性，从而获得了具有各种特殊性能的聚乳酸类材料。     

回收聚乳酸树脂的扩链改性

以转矩流变仪为反应器,采用环氧类扩链剂对聚乳酸回收料进行熔融扩链改性研究。考察了扩链剂加入量、反应时间、反应温度对扩链反应的影响;并以冲击强度和熔体流动速率作为主要考核指标,通过正交实验对扩链反应条件进行了优选。结果表明,反应温度和扩链剂用量是影响扩链效果的主要因素。在优化反应条件下制备的扩链产物,其重均分子量从5.8万提高到了30.3万,相应的熔体流动速率从8.28g/10min降低到了2.13g/10min,冲击强度比扩链前提高近3倍,显示出良好的扩链效果。     

扩链剂对聚乳酸/改性淀粉共混物性能的影响

首先制备了马来酸酐(MA)功能化的热塑性淀粉(MTPS),对其结构进行了表征。以环氧扩链剂(REC)为增容剂,采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/MTPS/REC共混材料,研究了环氧扩链剂对共混材料性能的影响。结果表明:REC上的环氧基团能与MTPS和PLA上的羧基和羟基反应,提高了淀粉和PLA的相容性,促进了淀粉在PLA基体中的分散,使淀粉颗粒尺寸减小至0.5μm以下。同时,REC对PLA产生扩链作用,共混材料的力学性能得到明显改善,尤其是断裂伸长率可达280%。此外,PLA的结晶能力下降,耐溶剂性能提高。     

亚磷酸三苯酯扩链制备高分子量聚乳酸

以L-乳酸为原料,通过熔融缩聚法制备了分子量较低的聚L-乳酸(PLLA),采用亚磷酸三苯酯(TPPi)为扩链剂对其扩链增粘,研究了TPPi用量和反应时间对产物分子量的影响,得到了M-η为18.6万的高分子量PLLA,由13C-NMR和[α]25可证实其分子结构在扩链前后基本一致。DSC结果显示扩链后产物的熔点和结晶度与扩链前产物相近,TGA表明扩链后产物热稳定性增强。     

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.     

多糖改性聚乳酸的研究现状

通过酯键相连的聚乳酸分子具有良好的可降解性,但疏水性强、缺乏生物活性使其应用受限。多糖及其衍生物分子具有大量的识别功能基团,可参与细胞的各种生命现象的调节,具有良好的生物相容性和可降解性,采用化学方式将多糖及其衍生物与聚乳酸材料相结合成为改善材料生物学性能最有效的方法之一。综述了多糖改性聚乳酸高分子材料的现状。     

聚乳酸扩链及其超临界二氧化碳微孔发泡

采用环氧类扩链剂对聚乳酸进行反应挤出扩链,通过超临界CO2快速降压法对扩链聚乳酸进行发泡。采用凝胶渗透色谱仪、高级动态流变仪、差示扫描量热仪、动态热机械分析仪研究了扩链聚乳酸的动态流变行为、结晶性能及粘弹性;并采用密度仪及扫描电镜研究了发泡温度对聚乳酸泡沫发泡倍率及泡孔形态的影响。研究结果表明,扩链后聚乳酸的相对分子质量增大,熔体的复数黏度和储能模量增加。与聚乳酸相比,扩链聚乳酸的冷结晶现象比较显著,冷结晶温度明显下降,冷结晶热焓明显增大。冷结晶导致扩链聚乳酸在100~120℃温度区间内的储能模量较高,从而有利于泡孔的生长。通过对聚乳酸的扩链改性,采用超临界CO2发泡技术,成功制备出了聚乳酸微孔泡沫材料,发泡倍率可达20倍,泡孔规整,平均孔径43μm,孔径分布较窄。     

苯乙烯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物支化改性聚乳酸的结构与性能

以一种苯乙烯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物(Joncryl○RADR-4370S)为扩链剂,通过熔融挤出支化改性聚乳酸(PLA),制备了高支化聚乳酸材料,并通过转矩流变仪及毛细管流变仪、GPC、DMA、万能拉伸试验机等研究了不同扩链剂用量对支化改性聚乳酸流变性能、重均相对分子质量及其分布、链结构、动态力学性能和力学性能的影响。结果表明,随着扩链剂含量的增加,支化聚乳酸的平衡扭矩、熔体黏度、重均相对分子质量及其分布(PDI)、拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度先增大后减少,储能模量增大,在四氢呋喃溶剂中的链构象由棒状向线团状、球状演变。扩链剂用量为1.5 phr时,支化聚乳酸的平衡扭矩、重均相对分子质量、拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度均达到最大值,分别为15.80 N·m,1.96×105,89.6 MPa,7.5%和35.0 k J/m2;扩链剂用量为0.9 phr时,支化聚乳酸的相对分子质量分布最宽,为2.04。     

聚乳酸的改性研究

综述了近几年生物降解材料聚乳酸的改性研究进展.改性方法可分为化学改性、物理改性和复合材料改性.化学改性包括共聚、交联、表面修饰等,物理改性包括共混改性、增塑改性等.     

聚乳酸嵌段共聚物的制备及扩链研究

为了获得性能更优良的聚乳酸材料,以乳酸、ε-己内酯、丁二酸酐为原料,采用梯度升温法合成了聚乳酸嵌段共聚物,用IPDI对其扩链.采用乌氏黏度法、FT-IR、1H-NMR、TGA及XRD等手段对产物进行了表征.FT-IR和1H-NMR测试结果显示,预期的聚乳酸嵌段共聚物成功合成;几种聚合方法中,以先合成端羟基活性低聚物P(...     

二异氰酸酯扩链聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯

以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为扩链剂,对生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯(PEF)进行扩链,探讨了扩链剂用量(NCO/OH摩尔比)、反应时间、反应温度等因素的影响。采用红外光谱、核磁共振氢谱、元素分析、差示扫描量热法、X射线衍射分析了扩链PEF的分子结构、热性能和结晶性能。结果表明,当扩链剂用量n(NCO)/n(OH)=1~3,反应时间为30min,反应温度为230℃时扩链效果较好;扩链后PEF的特性黏度最高达1.24dL/g,重均相对分子质量(Mw)最高达28.8×104;扩链后PEF的结晶能力降低,热稳定性能相对提高。     

聚外消旋乳酸在TDI中的扩链研究

2,4-甲苯二异氰酸酯在四氢呋喃中对外消旋乳酸直接熔融聚合的低分子量聚外消旋乳酸进行扩链,用(-M)η、FT-IR、1H-NMR、DSC、XRD等对扩链产物进行表征.SnCl2催化、NCO/OH为2时,66 ℃回流反应60 min,可得(-M)η为扩链前3.04倍的可溶性聚乳酸类生物降解材料.扩链产物中NH和苯环的引入使Tg、Tm和结晶度等相应提高.但时间过长、NCO/OH过大时,易生成可溶性差的交联副产物,较多副产物的混杂会导致Tg和熔融热的降低.     

外消旋乳酸直接熔融聚合-二异氰酸酯TDI熔融扩链的研究

用2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）对以外消旋乳酸（D,L-LA）直接熔融聚合合成的低分子量聚外消旋乳酸（PDLLA）进行扩链,用粘均分子量、红外光谱（IR）、核磁共振氢谱（^1H NMR）、DSC、X-射线衍射等对扩链产物进行了表征。在SnCl2催化下,NCO／OH=1,160℃下反应60min,可得到Mη为扩链前3．42倍的可溶性聚乳酸类生物降解材料。IR、^1H NMR表明熔融聚合-TDI熔融扩链产物引入了NH和苯环,DSC、XRD等表征发现扩链使Tg、Tm和结晶度等相应提高。但是,温度过高、时间过长、NCO／OH过大时,易生成可溶性差的交联副产物,较多副产物的混杂会导致Tg和结晶性的降低。     

完全生物降解聚乳酸共混复合材料的研究进展

聚乳酸(PLA)是由乳酸直接缩聚或丙交酯开环聚合制得的脂肪族聚酯,具有生物相容性、生物降解性和良好的力学性能.但是,由于纯PLA树脂的结晶速率慢、制品收缩率大、本身质脆等缺点,需要各种无机或有机材料对其进行共混改性.制备可完全生物降解的PLA共混复合材料,成为目前研究热点.文中全面介绍了近年来可以完全生物降解的PLA共...     

反应挤出在聚乳酸合成及改性中的应用进展

综述了反应挤出技术的特点以及历史发展概况,主要从反应挤出聚合、反应挤出接枝以及反应挤出共混3个方面总结了反应挤出技术在聚乳酸材料的制备和改性中的应用情况,指出了其在聚乳酸材料领域的重要地位,并展望了其在未来的发展趋势.     

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。     

氨基酸改性聚乳酸共聚物的合成及降解研究进展

为了改善聚乳酸的降解速率,提高其与细胞的亲和性,氨基酸对聚乳酸的改性研究引起了人们的关注。综述了聚(乳酸-氨基酸)共聚物的各种合成路线及产物降解性能的研究进展。在聚乳酸(PLA)分子中引入氨基酸,可以使产物的大分子侧链获得氨基、羟基、羧基等活性基团。与PLA相比,此类聚合物的降解性能有所提高,具有两亲性和良好的细胞相容性,可用于药物缓释体系及组织工程。     

生物降解聚甲基乙撑碳酸酯/聚乳酸共混复合材料的制备与性能

利用熔融共混制备了可以完全生物降解的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乳酸共混复合材料(PPC/PLA),通过万能试验机、差示扫描量热分析仪(DSC)、热重分析仪(TG)以及扫描电子显微镜(SEM)分别研究了复合材料的力学性能、相容性、结晶性、热稳定性及微观形态。结果表明,PLA的引入提高了复合材料的拉伸强度和热稳定性,复合材料是相容性较好的两相体系,二组分的比例对复合材料的熔点和结晶度有一定的影响。     

可降解材料聚碳酸亚丙酯和聚乳酸的溶度参数与相容性

采用基团贡献法求出了聚碳酸亚丙酯(PPC)和聚乳酸(PLA)的一维溶度参数和Hansen三维溶度参数理论值,并通过溶解试验获得了PPC和PLA的三维溶度参数值,结合Teas图分析了聚合物与溶剂之间的溶度参数距离(Ri)和Flory-Huggins相互作用参数(χAB),预测和分析了PPC和PLA的相容性。结果表明,PPC和PLA的一维溶度参数理论值分别为20.37(J/cm³)1/2、19.97 (J/cm³)1/2; PPC的Hansen三维溶度参数(δd、δp、δh)和总溶度参数理论值(δ)分别为14.68 (J/cm³)1/2、7.37 (J/cm³)1/2、10.79 (J/cm³)1/2和19.65 (J/cm³)1/2,PLA的分别为15. 45 (J/cm³)1/2、8.51 (J/cm³)1/2、11.02 (J/cm³)1/2和20.80 (J/cm³)1/2;试验法得出PPC的δd、δp、δh、δ分别为16.94 (J/cm³)1/2、7.05 (J/cm³)1/2、6.75 (J/cm³)1/2、19.56 (J/cm³)1/2,PLA的则分别为16.83 (J/cm³)1/2、6.40 (J/cm³)1/2、6.70 (J/cm³)1/2、19.21 (J/cm³)1/2,且在Teas图中,所有良溶剂位于一定的溶解区域内,不良溶剂位于区域外,聚合物与良溶剂的Ri小于与不良溶剂的Ri,聚合物与良溶剂的χAB小于0.5,与不良溶剂的χAB大于0.5,表明试验结果可信;通过理论计算和试验法求出PPC和PLA都具有相近的溶度参数值,且溶度参数差值的绝对值(Δ)位于0.077～1.300 (J/cm³)1/2之间,表明两者之间为部分相容。