聚乳酸中间体——丙交酯制备工艺

研究了间接法合成聚乳酸用的中间体丙交酯的制备工艺。以工业D,L-乳酸(lacticacid)为原料,丙交酯粗产物的收率为考查指标,通过正交实验得到了最佳制备工艺条件为:以4%(v/v)的辛酸亚锡为催化剂,脱水温度为180℃,解聚温度为285℃,得到粗产物收率为72.4%。粗品丙交酯1次重结晶后收率为59.3%,熔点为95.0～96.2℃;5次重结晶后总收率为50.7%,熔点为125.2～126.5℃。同时采用FTIR与1HNMR对产物进行了结构表征。     

L-丙交酯的制备与聚合研究

首先以L-乳酸为原料，合成了L-丙交酯。考察了解聚温度对L-丙交酯产率的影响。结果表明，当解聚温度超过235℃时，丙交酯的构型发生变化，所得产物为现．丙交酯；然后以辛酸亚锡为催化剂，以开环聚合的方法合成了聚L-乳酸，研究了催化剂的用量、聚合时间、聚合温度对聚L-乳酸摩尔质量的影响。     

乳酸一步法制备丙交酯的研究进展

丙交酯是合成可降解材料聚乳酸的中间单体,其生产成本和产品纯度决定聚乳酸产品的竞争力。一步法合成丙交酯具备工艺流程简单、能耗低、产品光学纯度高等优势,有望解决现有两步法工艺存在的问题。以催化剂和反应机理为切入点,分析了不同类型催化剂应用于乳酸一步法制备丙交酯的研究进展,并对比了两步法和一步法制备丙交酯的工艺路线和反应条件等差异。研究指出液相一步法有望成为未来丙交酯的主流生产工艺,开发稳定性高的分子筛催化剂是关键。     

丙交酯重结晶溶剂考察

考察了丙交酯在２０种常用有机溶剂中从－１０℃对９６℃不断升温过程中的溶解及冷却后的重结晶,对在相同试验条件下丙交酯在各种溶剂中溶解的数量以及重结晶回收率作了比较,并讨论了各种溶剂对丙交酯重结晶工艺的适用性。     

合成丙交酯工艺的改进

采用氧化锌(ZnO)、氯化亚锡(SnCl2)、硫酸亚锡(SnSO4)、辛酸亚锡〔Sn(Oct)2〕以及它们的混合物催化合成丙交酯。实验结果表明,催化剂的种类和用量对丙交酯的收率有显著的影响。以ZnO/Sn(Oct)2为催化剂,用量为反应物总质量的2 0%时催化效果较好,能使丙交酯的收率高达45 2%。同时在N2流速为2L/min、压力为400Pa下采用减压气流法用于丙交酯的蒸出,收率比传统的减压法增加了8 1%。此外,还设计了一个在合成中能够有效分离丙交酯和乳酸的接收器用于接收丙交酯。     

丙交酯合成工艺探讨

聚乳酸是一种安全、环保的有机高分子材料,以其优越使用性能广泛应用于各个领域．文章从其合成单体丙交醅出发,探讨了乳酸合成丙交酯的工艺、影响因素,以及丙交酯合成聚乳酸的工艺方法,最后对其发展前景作了展望。     

合成丙交酯工艺的改进

聚乳酸是一种重要的生物医用高分子材料，一般由中间体丙交酯开环聚合得到。合成丙交酯的收率是影响聚乳酸大规模生产及降低生产成本的关键因素。丙交酯的制备方法主要有减压法和常压气流法。在合成丙交酯的过程中，低聚体解聚为丙交酯的反应是在高温下进行的，很容易造成乳酸低聚体炭化变黑，导致丙交酯的收率大大降低。     

L-丙交酯的合成研究

探讨L-丙交酯制备过程中的合成影响因素，提高L-丙交酯的收率。     

乙酰丙酮钯催化丙交酯聚合及丙交酯-己内酯共聚合研究

丙交酯由乳酸二聚脱水再减压蒸馏而得。以丙交酯或一定配比的丙交酯-己内酯共混物为单体,采用乙酰丙酮钯催化丙交酯的聚合或丙交酯-己内酯的共聚合。研究结果表明:当m(催化剂)∶m(单体)=0.010∶1、聚合时间为15 h和聚合温度为140~℃时,丙交酯的聚合效果相对最佳;此时,聚合转化率(为98.4%)相对最大、聚乳酸的Mη(黏均相对分子质量)(为2.178×104)较适宜且分散度为2.45。当m(催化剂)∶m(单体)=0.010∶1、聚合时间为15 h、聚合温度为140℃和m(丙交酯)∶m(己内酯)=3∶2[即n(丙交酯)∶n(己内酯)=1.19∶1]时,丙交酯-己内酯的共聚合效果相对最佳;此时,转化率(为99.2%)相对最大、聚乳酸的Mη(为4.688×104)较适宜且分散度为2.19,并且共聚物中n(丙交酯)∶n(己内酯)=0.92∶1与共聚前的单体配比(1.19∶1)相近。     

L-丙交酯制备技术的改进

为提高L-丙交酯的纯度和产率,对L-丙交酯的制备技术进行改进。根据聚乳酸合成、裂解、环化反应和重结晶过程的特点和规律,优化了L-乳酸的脱水、聚合温度、裂解温度、L-丙交酯蒸出速度和粗产品的重结晶等工艺条件,改进了冷凝装置及接收装置。在制备过程中注意控制裂解温度不超过230℃,使用自行设计的接收装置控制L-丙交酯蒸出速度,采用重结晶和水洗交替进行的纯化方法,使粗品产率超过80％,纯品产率达到40％。     

丙交酯与聚乳酸的合成

以D,L-乳酸为单体,氧化锌为催化剂,将乳酸合成D,L丙交酯;再以辛酸亚锡为催化剂,使丙交酯单体开环聚合制备聚乳酸。结果表明,乳酸在130℃、氧化锌质量分数为1.1%时,其粗产品产率大于60%;丙交酯聚合时,辛酸亚锡用量为0.02 mL时,聚合温度为160℃,常压聚合5 h即可得到粘均分子质量为6.0×104的聚乳酸;测试结果表明丙交酯在辛酸亚锡作用下发生了开环反应。     

聚乳酸改性中国专利分析

对2001~2013年间在中国申请的聚乳酸改性专利进行了检索统计,分别从专利申请时间及年度发展趋势、专利申请人构成及特征、专利分类分布、专利技术特征进行了分析。结果表明,2010~2013年为专利申请高峰期,占申请总数量的68.2%,改善力学性能的专利占申请总数量的51.8%,提高降解性能的专利占申请总数量的15.5%,改善热学性能的专利占申请总数量的12.7%,说明这些性能的改善是聚乳酸改性的主要方向。最后,提出了聚乳酸改性的发展方向。     

聚乳酸微球的制备

以L-乳酸为原料,锡粒为催化剂,实现了丙交酯的开环聚合反应,红外光谱结果表明,合成了分子量可控的聚乳酸。以二氯甲烷为溶剂,聚乙烯醇为表面活性剂,制备了聚乳酸微球,研究了聚乙烯醇浓度对聚乳酸微球的影响。结果表明,当聚乙烯醇浓度增加时,微球半径变小,但粒径分布均匀度下降,聚乙烯醇浓度为1%时,聚乳酸成球效果较好。     

从中国专利申请浅析海洋防污涂料技术发展现状

使用关键词和国际专利分类体系(IPC)对1985—2009年间关于海洋防污涂料方面的中国专利信息进行了检索,统计分析了国内海洋防污涂料专利申请量的总体变化、国内外主要申请人申请专利的数量、世界主要国家在我国的专利申请状况以及国内不同类型的申请人专利申请量所占的比例,并结合国内外重点申请人在中国的具体专利申请,对国内海洋防污涂料专利申请的技术构成、总体技术发展趋势进行了分析,同时给出了在该领域中国内专利申请存在的问题及发展建议。     

羟基磷灰石/聚乳酸复合材料制备的研究进展

聚乳酸是一类重要的生物降解聚合物,羟基磷灰石是人体骨骼的基本成分。以羟基磷灰石为增强材料、聚乳酸为基体制备的羟基磷灰石/聚乳酸复合材料,是无机/有机生物复合材料的典型代表,具有良好的力学性能与生物相容性,在很多领域有重要的应用。本文主要综述了羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的制备方法。     

用厨房垃圾的乳酸发酵液合成丙交酯的研究

以营养丰富的厨房垃圾为原料,通过接种乳酸菌发酵,得到了乳酸含量为31.47g?L?1的厨房垃圾发酵液;用电渗析法从厨房垃圾发酵液中提取乳酸,将电渗析分离液经减压脱水浓缩至乳酸含量为70%~80%(wt),作为合成丙交酯的原料。选用氧化锌作为解聚剂,分析纯D,L-乳酸作为原料通过正交设计实验确定了生成丙交酯的最佳条件为:预聚温度150℃,预聚时间3h,解聚剂用量为1.0%(wt),解聚温度220℃;在此条件下,以厨房垃圾发酵液提取的乳酸为原料合成丙交酯,其产率为60%。该丙交酯经熔点测定、红外光谱和核磁共振分析的结果表明:用厨房垃圾的乳酸发酵液合成的丙交酯为D,L-丙交酯。本工艺不但可降低丙交酯的生产成本,而且解决了厨房垃圾的环境污染问题。     

丙交酯开环法合成聚乳酸工艺探讨

研究了丙交酯开环法合成聚乳酸的工艺路线,考察了反应温度、反应时间、催化剂用量等工艺条件对聚乳酸分子质量的影响,在优化工艺条件下可以得到高分子质量和高结晶度的聚乳酸。     

聚乳酸的合成及其应用

综述了聚乳酸的合成方法，介绍了其生产应用现状。     

聚乳酸合成技术研究进展

聚乳酸因可生物降解、性能优异、应用广泛而深受青睐。本文介绍了2种主要化学合成聚乳酸的方法：丙交酯开环聚合法和乳酸直接缩聚法。分析了这2种方法的优势和缺陷：丙交酯开环聚合法设备简单,可得到大分子量的聚乳酸,缺点是成本较高,整个工艺复杂,路线长;乳酸直接缩聚法原料乳酸来源充足,价格便宜,单体转化率较高,工艺简单,不需要经过中间体的纯化,因而成本较低,缺陷是较难得到高分子量的聚合物。文中指出积极开展聚乳酸的合成工艺研发、进一步降低生产成本是当前聚乳酸研究的重要课题,重点在于简单易行的高分子量聚乳酸合成工艺的突破。