由乳酸合成聚乳酸的研究

由乳酸合成乳酸的环状二聚体丙交酯,丙交酯在辛酸亚锡催化剂引发下开环聚合得到聚乳酸,讨论了单体纯度、引发剂与单体比例、反应温度、聚合时间对聚乳酸合成的影响,通过平均分子量、红外光谱和核磁共振光谱对聚乳酸进行了表征。     

水引发L-丙交酯开环聚合工艺研究

针对L-丙交酯本体开环聚合中富羟基水的存在导致产物聚乳酸相对分子质量偏低的问题,选用辛酸亚锡为催化剂,研究了L-丙交酯重结晶次数、精制L-丙交酯干燥时间及聚合前反应釜内真空干燥时间3项关键水分控制工艺对聚乳酸相对分子质量的影响。借助核磁共振仪、红外光谱仪、差示扫描量热仪和热重分析仪表征并分析了聚乳酸的化学结构和热力学性能。结果表明:增加L-丙交酯重结晶次数,延长精制L-丙交酯干燥时间以及延长聚合前反应釜内真空干燥时间,均不同程度上有助于提高聚乳酸的黏均分子量;与低黏均分子量聚乳酸相比,高黏均分子量的聚乳酸熔点提高至175 ℃,有较好的热稳定性。     

L-丙交酯/meso-丙交酯的共聚反应及其产物性能

为研究工业化生产中左旋(L-)丙交酯和内消旋(meso-)丙交酯的聚合反应及产物性能，通过对L-丙交酯进行高温热处理制备更加符合工业生产的meso-丙交酯，并以L-丙交酯和meso-丙交酯为聚合单体，探究丙交酯性质对开环聚合反应产物的分子量及其性能的影响。借助凝胶渗透色谱仪、核磁共振波谱仪、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪和二维X射线衍射仪分析了聚乳酸共聚产物的分子量、化学结构、热性能和结晶性能。结果表明：含有0～5.0%meso-丙交酯的L-丙交酯可以成功进行开环聚合得到聚乳酸共聚物，并且meso-丙交酯的存在不会显著影响聚合物分子量的分布均一性。随着meso-丙交酯含量的增加，聚乳酸的热分解温度、玻璃化转变温度、熔点和熔融焓等热性能参数均明显降低。与聚左旋乳酸(PLLA)相比，共聚物的结晶速度与结晶能力降低，二者的最佳结晶温度均在100℃左右。meso-丙交酯的加入使共聚物大分子链的有序化程度降低，但不会改变聚乳酸的晶体结构。     

聚乳酸纤维原液着色用改性炭黑的制备及其性能

针对聚乳酸纤维原液着色过程中炭黑与聚乳酸相容性差导致其力学性能下降的问题,采用原位聚合法制备了聚乳酸改性炭黑,并对聚乳酸纤维进行原液着色。探讨丙交酯用量、反应温度、聚合时间对聚乳酸改性炭黑的粒径及粒径分布的影响,并对其在聚乳酸纺丝溶剂中的分散稳定性进行测试,同时对加入改性与未改性炭黑前后的聚乳酸纺丝液及聚乳酸膜进行分析与表征。结果表明:在丙交酯单体的用量为1.5 g、聚合时间为6 h、聚合温度为70 ℃时制备出的改性炭黑的粒径最小,为184.2 nm,且其在聚乳酸纺丝溶剂中可以稳定分散,与聚乳酸相容性较好;与未改性炭黑相比,加入改性炭黑后聚乳酸的力学性能得到提升。     

聚乳酸直接缩聚反应的研究

本实验以L－乳酸为原料,分别以辛酸亚锡和硫酸为催化剂,采用直接熔融缩合聚合法合成了低分子量聚乳酸。用DSC分析测试了聚合体的结晶度和熔点。研究探讨了催化剂种类及其用量、反应温度和时间等聚合条件对低分子量聚乳酸分子量的影响。     

聚乳酸/低密度聚乙烯共混聚合物的制备及表征

聚乳酸（PLA）是一种来源于玉米及甜菜根的脂肪类聚合物,可被降解为无毒的化合物。目前,常用的PLA合成方法为直接由乳酸或丙交酯开环聚合制得PLA。首先用乳酸合成低分子量的PLA,随后使其解聚成丙交酯（不稳定的二聚物）,最后经催化剂开环聚合成可控的高分子聚合物,其制备过程免溶剂处理。该方法能够以低成本生产高分子量的PLA,故在市场上得到了广泛的应用。     

香料己酸丙酯的非均相催化合成研究

以固体酸Zr(SO4)2/硅藻土为催化剂,通过己酸和正丙醇的酯化反应合成香料己酸丙酯。考察了催化剂Zr(SO4)2/硅藻土的制备条件对其催化性能的影响,得出适宜的制备条件为:催化剂中硫酸锆与硅藻土的质量比例4∶6,焙烧温度350℃,焙烧时间2 h。采用正交实验优化了固体酸Zr(SO4)2/硅藻土催化合成己酸丙酯的工艺条件,得出较佳的催化反应条件为:酸醇比1∶1.75,催化剂用量0.5 g,带水剂用量3m L,反应时间1.5 h。在此条件下,己酸丙酯的酯化率可达99.2%。     

微波辅助合成食品抗氧化剂没食子酸丙酯

以没食子酸和正丙醇为原料,硫酸氢钠为催化剂,采用微波辐射成功合成了没食子酸丙酯。通过熔点测定、红外光谱分析和元素分析对产品进行结构表征;通过单因素考察了没食子酸和正丙醇的物质的量比、催化剂的用量、微波时间、微波功率等因素对反应的影响,在单因素实验的基础上,采用正交试验法优化确定了最佳合成条件,结果表明最佳反应条件为:没食子酸用量为0.025mol,没食子酸与正丙醇的物质的量比为1∶15,催化剂量为3g,微波功率为500W,微波时间为45min,不加带水剂,在此条件下,没食子酸丙酯的收率可达82.58%。实验证明硫酸氢钠具有较好的催化活性和重复使用性能;与热催化酯化反应相比,微波辐射可缩短反应时间,降低能耗。该方法实现了绿色合成食品抗氧化剂没食子酸丙酯。     

固体酸Ti(SO_4)_2/硅藻土催化合成香料己酸正丙酯

以固体酸Ti(SO4)2/硅藻土为催化剂,己酸和正丙醇为原料,催化合成己酸正丙酯。考察了催化剂制备条件对催化剂性能的影响,得出适宜的催化剂制备条件为m(Ti(SO4)2)︰m(硅藻土)=6︰4,焙烧时间2 h,焙烧温度400℃。以正交试验优化固体酸Ti(SO4)2/硅藻土催化合成己酸正丙酯的反应工艺条件,得出了适宜的酯化反应条件为n(己酸)︰n(正丙醇)=1︰1.75,催化剂用量为0.6 g,反应时间为2 h,带水剂量为3 m L。在该反应条件下,己酸正丙酯的酯化率为99.6%。     

酶催化合成大豆甾醇油酸酯的工艺研究

以大豆甾醇和油酸为原料,在酶的催化下合成大豆甾醇油酸酯,采用高效液相色谱对产物进行定性定量分析,通过单因素实验考察催化剂脂肪酶的种类和用量、醇酸摩尔比、反应温度和反应时间等对大豆甾醇油酸酯产率的影响,并通过正交实验优化大豆甾醇油酸酯的合成工艺条件。采用红外光谱对产物进行了表征。结果表明:大豆甾醇油酸酯的最佳合成工艺条件为催化剂N435脂肪酶用量6%(以大豆甾醇和油酸的总质量计)、醇酸摩尔比1∶1、反应温度50℃、反应时间30 h、异辛烷用量10 mL(大豆甾醇为1 mmol时),在最佳条件下大豆甾醇油酸酯产率为86. 51%;红外表征说明合成的产物为大豆甾醇油酸酯。     

气相色谱质谱法测定聚乳酸食品接触材料中丙交酯的迁移量

建立气相色谱质谱联用法(GC-MS)测定聚乳酸食品接触材料中丙交酯迁移量的方法。橄榄油模拟物经过乙腈提取,离心分层与过滤后,使用GC-MS测试分析;异辛烷模拟物过滤后直接使用GC-MS测试分析。该法实现了聚乳酸食品接触材料中丙交酯迁移量的测定,检出限为0.01 mg/kg,加标回收率为80.0%～120.0%,相对标准偏差为2.6%～6.6%(n=6)。运用该方法对7款聚乳酸(PLA)食品接触材料的实际样品进行测定,丙交酯的整体检出率为85.7%,迁移量的检出范围为0.033～1.1 mg/kg。该方法灵敏度、回收率和准确度高,检测限能够满足法规判定要求,可用于PLA食品接触材料中丙交酯迁移量的实际检验工作。实际样品检测结果表明,PLA样品中的丙交酯迁移量检出率较高,需引起安全关注。相对于替代溶剂异辛烷,由于橄榄油迁移温度较高,样品的橄榄油迁移量比替代条件下异辛烷的迁移量高。     

Migration of lactic acid, lactide and oligomers from polylactide food-contact materials

Polylactide (PLA) is used for manufacturing lunch boxes and for packaging fresh food in Japan. PLA can be hydrolysed relatively easily to produce lactic acid, lactide and oligomers. Different types of PLA sheet were subjected to migration tests under various conditions and the lactic acid, lactide and oligomers contents of the migration solutions were determined using liquid chromatography/mass spectrometry (LC/MS). Furthermore, the change in molecular weight was determined by a migration test. PLA was stable at 40 degrees C for 180 days; the total of lactic acid, lactide and oligomers migration levels were 0.28-15.00 microg cm(-2). PLA decomposed clearly at 60 degrees C for only 10 days, the total migration levels were increased to 0.73-2840 microg cm(-2). PLA sheets with a high D-lactic acid content decomposed particularly rapidly. The amounts of alkali decomposition products, based on the conversion of lactide and oligomers to lactic acid by alkali hydrolysis, corresponded with the total migration levels.     

Migration of lactic acid,lactide and oligomers from polylactide food-contact materials

Polylactide (PLA) is used for manufacturing lunch boxes and for packaging fresh food in Japan. PLA can be hydrolysed relatively easily to produce lactic acid, lactide and oligomers. Different types of PLA sheet were subjected to migration tests under various conditions and the lactic acid, lactide and oligomers contents of the migration solutions were determined using liquid chromatography/mass spectrometry (LC/MS). Furthermore, the change in molecular weight was determined by a migration test. PLA was stable at 40°C for 180 days; the total of lactic acid, lactide and oligomers migration levels were 0.28–15.00 µg cm^?2. PLA decomposed clearly at 60°C for only 10 days, the total migration levels were increased to 0.73–2840 µg cm^?2. PLA sheets with a high D-lactic acid content decomposed particularly rapidly. The amounts of alkali decomposition products, based on the conversion of lactide and oligomers to lactic acid by alkali hydrolysis, corresponded with the total migration levels.     

以柔性聚乳酸为材料的织物组织立体打印参数设计

为将聚乳酸材料应用于立体打印服装上,研究柔性聚乳酸材料的最佳打印参数,采用熔融沉积技术,通过在3 D打印机中设置不同的打印温度、环境温度、分层厚度、填充速度、挤出速度,对比不同打印参数下熔融挤出细丝的效果,得到柔性聚乳酸材料的最佳打印参数：打印温度为205 ℃,环境温度为23 ℃,分层厚度为0.2 mm,填充速度为80 mm/s,挤出速度为130 mm/s。对建立的纬平针组织模型在最佳打印参数下进行打印,得到的立体打印纬平针组织打印效果良好,打印精度高,可看出线圈之间相互串套的关系,适合于立体打印服装。     

聚乳酸纳米纤维基载药敷料的制备与表征

为构筑可自降解、抗菌消炎且轻薄柔软有助于伤口愈合的医用敷料,以聚乳酸为原料,通过掺杂不同质量分数的阿莫西林,采用静电纺丝技术制备聚乳酸纳米纤维基载药敷料。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、接触角测试仪、紫外分光光度计等手段分析纳米纤维膜的微观结构、润湿性能、药物缓释、抗菌性能以及自降解性能。结果表明：聚乳酸纳米纤维敷料具有多孔结构,敷料纤维直径随载药量增加而降低,敷料载药量3%时,纤维平均直径达684 nm;载药聚乳酸纳米纤维基敷料中阿莫西林与聚乳酸没有发生化学反应,避免了阿莫西林的负面改性;聚乳酸纳米纤维基载药敷料润湿性与抗菌性能随载药量增加而增加,载药3%敷料的接触角降到110°,提高了润湿性,对金黄色葡萄球菌的抑菌率可达91%。聚乳酸纳米纤维载药敷料具有较好的自降解性能和平缓的药物缓释能力,适合用作伤口敷料。     

三烯丙基异氰尿酸酯改性聚乳酸研究

研究了三烯丙基异氰尿酸酯改性聚乳酸,并对其进行了红外光谱、DSC、TG、X-射线衍射、热收缩及断裂强力等测试.在130℃时,这种耐热聚乳酸的热收缩率是普通聚乳酸的28.9%,耐热性有了明显改善,聚乳酸的强度有所增加,三烯丙基异氰尿酸酯对聚乳酸改性是化学作用,聚乳酸部分发生交联.     

植物乳杆菌生物合成苯乳酸条件优化研究

以苯丙酮酸为底物,以植物乳杆菌静息细胞为催化剂,对苯乳酸生物合成条件进行了优化。 试验首先确定了不同因素对苯 乳酸产量的影响,然后通过正交试验优化了最佳合成条件。 结果表明,细胞培养时间为18 h时催化活性最高,且在温度为35 ℃,pH 为6.5,静息细胞、苯丙酮酸和葡萄糖质量浓度分别为80 g/L、3.0 g/L和4.0 g/L的催化条件下,经过4 h转化,苯乳酸产量达到最高,为 1.68 g/L。 在最优条件下,静息细胞重复利用4次,苯乳酸产量没有显著降低,表现出了植物乳杆菌转化苯丙酮酸合成苯乳酸的良好稳 定性。     

聚乳酸纤维的发展过程及现状

简要介绍了聚乳酸(PLA)的发展背景,阐述了PLA的合成以及PLA纤维、非织造布的生产方法,讨论了PLA的生物降解性能,并介绍了PLA的产品开发现状。     

木质纤维素原料制备聚乳酸的研究进展

主要针对木质纤维素原料的可降解性、生物相容性等特点,叙述了木质纤维素制备聚乳酸的优势,包括木质纤维素基乳酸生物炼制过程所涉及的各环节,木质纤维素原料预处理技术、木质素纤维素原料的水解、乳酸及聚乳酸的制备等,评价综述了其方法技术的优缺点,最后对聚乳酸的发展应用前景进行了总结。     

超临界CO2处理对聚乳酸纤维性能的影响

 为了促进无水染色技术在纺织品印染加工中的应用,采用纤维熔点仪、X射线衍射仪(WAXS)、双折射率测试仪,研究不同条件下超临界CO2处理后聚乳酸纤维微结构和物理性能的变化规律;并将纤维在超临界CO2介质和水介质中处理后的性能变化进行了对比。结果表明：在实验条件范围内,随着超临界CO2流体处理温度、时间、压力的增加,纤维的断裂强度、断裂伸长率、取向度降低;熔点、结晶度提高;超临界CO2介质处理后纤维的性能变化较水介质中显著。