立构复合聚乳酸/碳纳米管静电纺丝纤维膜的制备及其结晶性能

利用羟基化的碳纳米管(CNT-OH)和辛酸亚锡分别作为引发剂和催化剂,右旋丙交酯在130℃下开环聚合反应,对碳纳米管(CNT)进行了改性处理。红外光谱和热失重分析结果表明,CNT被成功改性,聚右旋乳酸(PDLA)在CNT上的接枝率为34.8%。进一步通过静电纺丝法制备了聚乳酸/功能化碳纳米管(PLLA/CNT-f-PDLA)的复合纤维膜,纤维平均直径为890 nm。利用红外光谱和X射线衍射技术研究了复合纤维膜的结晶行为和晶体结构。结果表明,在120℃热处理0.5 h后的复合纤维膜中,只生成立构复合晶体(sc),无PLLA或PDLA的同质晶体(hc)产生,而且由于CNT-f-PDLA在PLLA基体中的良好分散性以及CNT的异相成核作用,相对于PLLA/PDLA复合纤维膜,PLLA/CNT-f-PDLA复合纤维膜的立构复合结晶度得到了提高。     

聚乳酸立构嵌段共聚物的合成与表征

以左旋和右旋丙交酯为原料,通过开环聚合制备了含有左旋和右旋乳酸链段的聚乳酸立构嵌段共聚物.采用红外光谱对其分子结构进行表征,表明共聚物已成功合成;并采用差示扫描量热仪和X射线衍射仪对共聚物的熔点和晶型进行研究,表明所得嵌段共聚物具有立构复合结构;采用乌氏粘度计对共聚物的分子量进行研究,表明共聚物的粘均分子量为25600...     

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℃。     

不同构型聚乳酸共混体系的立构复合结晶研究进展

左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)在共混体系中可形成立构复合(sc)结晶,与聚乳酸(PLA)同质结晶材料相比,sc 结晶材料具有良好的耐热性和耐化学稳定性。因此,sc 结晶是改善PLA 综合性能的一种有效手段。但在PLLA/PDLA 共混体系中,存在各自的同质结晶与两者之间sc 结晶的竞争,所以制备高耐热sc 型PLA 材料的关键之一是理解其sc 结晶的形成条件与机理,进而调控和促进其sc 结晶程度。在PLLA/PDLA 共混物中,sc 结晶受聚合物化学结构、结晶与加工条件等诸多因素影响,其影响规律和机理较复杂。根据PLLA/PDLA共混物sc 结晶行为影响因素的不同,从聚合物分子量、立构规整性、共混比例、分子链拓扑结构、结晶方式与条件、加工助剂和其他组分加入6 个方面出发,详细综述了PLLA/PDLA 共混物sc 结晶及其sc 材料制备的研究进展,以期为高耐热生物基PLA 材料的加工制备提供指导。     

微波辐射法合成聚左旋乳酸及其性能表征

采用自制的辛酸亚锡(Sn(Oct)2)有机溶剂为催化剂,以微波辐射为热源,在低温减压条件下引发左旋丙交酯(LLA)开环聚合,快速高效地合成性能良好的高分子量左旋聚乳酸(PLLA).开展了PLLA的微波辐射合成工艺及相关基础研究.在催化剂用量为0.26%、辐射温度100℃、反应真空度为500 Pa和辐射时间70 min时得到产物黏均分子量高达17.2 ×104.并运用DSC、IR、1H-NMR、13C-NMR和偏光显微镜等分析手段对PLLA进行表征.结果显示产物纯净,性能良好.     

立构聚乳酸的制备及结构性能分析

将等比例的聚左旋乳酸(PLLA)与聚右旋乳酸(PDLA)进行溶液共混,通过不同的混合方式、混合时间和搅拌速率制备立构聚乳酸(SC-PLA)。利用示差量热扫描仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、偏光显微镜(POM)和拉伸热台对产物的结构、热力学性能和力学性能进行分析。结果表明,搅拌条件对复合产物结晶度有明显影响。在200 r/min搅拌速率下,复合产物的结晶度最大;共同混合所得产物的立构程度优于分开混合。在共同混合6 h,搅拌速率为200 r/min的条件下,产物的立构复合纯度和结晶度均较高,且杨氏模量和拉伸强度均高于其他制备条件下的制品。该条件下制备的SC-PLA和PLLA在相同的过冷度下结晶,立构复合物的晶核数量和球晶生长速度较均聚物明显提高。     

立构复合聚乳酸的制备及表征

采用熔融缩聚法制备聚L-乳酸(PLLA)和聚D-乳酸(PDLA)预聚物;将相对分子质量相近的PLLA和PDLA预聚物分别溶于二氯甲烷中,进行溶液共混,制备部分或全部立构复合聚乳酸(sc-PLA);采用固相聚合的方法提高sc-PLA的相对分子质量,并对sc-PLA的结构和性能进行了表征。结果表明:sc-PLA的熔点比聚乳酸约高55℃,且与立构复合晶体结构有关;随着共混物中PLLA含量的增加,固相聚合后,scPLA的相对分子质量增加;立构复合结构的形成并不能提高sc-PLA的热降解温度,提高相对分子质量能明显提高sc-PLA的热稳定性,且相对分子质量越大,sc-PLA初始热降解温度越高,最高可达270℃。     

不同构型聚乳酸共混体系的立构复合结晶研究进展

左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)在共混体系中可形成立构复合(sc)结晶,与聚乳酸(PLA)同质结晶材料相比,sc结晶材料具有良好的耐热性和耐化学稳定性。因此,sc结晶是改善PLA综合性能的一种有效手段。但在PLLA/PDLA共混体系中,存在各自的同质结晶与两者之间sc结晶的竞争,所以制备高耐热sc型PLA材料的关键之一是理解其sc结晶的形成条件与机理,进而调控和促进其sc结晶程度。在PLLA/PDLA共混物中,sc结晶受聚合物化学结构、结晶与加工条件等诸多因素影响,其影响规律和机理较复杂。根据PLLA/PDLA共混物sc结晶行为影响因素的不同,从聚合物分子量、立构规整性、共混比例、分子链拓扑结构、结晶方式与条件、加工助剂和其他组分加入6个方面出发,详细综述了PLLA/PDLA共混物sc结晶及其sc材料制备的研究进展,以期为高耐热生物基PLA材料的加工制备提供指导。     

生物可吸收材料PDLLA的聚合条件研究

通过乳酸脱水合成出高纯度的D,L 丙交酯。以辛酸亚锡为引发剂,进行丙交酯开环聚合为聚乳酸(PDL LA)的实验研究。讨论了D,L 丙交酯开环聚合的影响因素和PDLLA聚合条件。     

含聚己内酯的聚乳酸基立构复合物的制备与性能

将聚(右旋丙交酯-ε-己内酯)二元共聚物(PDLCA)以及聚(左旋丙交酯-ε-己内酯)二元共聚物(PLLCA)分别与聚左旋乳酸(PLLA)进行溶液共混,对PLLA进行改性,并进行对比。探讨了共聚物的添加量以及共聚物中LA/CL(LA/CL为共聚物中丙交酯与ε-己内酯的投料摩尔比)的共聚摩尔比对立构复合物的形成以及PLLA力学性能的影响。研究表明,聚己内酯(PCL)柔性链段对PLLA具有增韧效果,经过对比发现,PDLCA中的PDLA链段与PLLA之间形成的立构复合物对材料的拉伸强度具有一定的保持作用,当LA/CL为90/10,PDLCA添加量为50%时,效果最佳,材料的断裂伸长率达到30%,比PLLA的韧性提高了328%,同时,拉伸强度没有明显降低。     

聚L-丙交酯-ε-己内酯/DL-丙交酯共聚物-聚L-丙交酯热塑性弹性体的制备及表征

以辛酸亚锡为催化剂,1,4-丁二醇为引发剂,将ε-己内酯与DL-丙交酯进行开环聚合制备两端带有羟基的ε-己内酯和DL-丙交酯共聚物（PCDLA-OH预聚物）,然后以PCDLA-OH预聚物引发L-丙交酯开环聚合制备两端为聚L-丙交酯链段,中间为ε-己内酯和DL-丙交酯共聚物链段的三嵌段共聚物（PLLA-b-PCDLA-b-PLLA）,并对嵌段共聚物的结构与性能进行了测试。结果表明,PCDLA-OH预聚物中DL-丙交酯的用量越大,预聚物逐渐从部分结晶转变为无定形聚合物,玻璃化转变温度逐渐升高。当DL-丙交酯与ε-己内酯的摩尔比为3/10,PCDLA-OH预聚物与L-丙交酯的质量比为1/5时,所制备的PLLA-b-PCDLA-b-PLLA的扯断伸长率为204%,拉伸强度为4.77 MPa。     

含聚己内酯的聚乳酸基立构复合物的形成及对聚右旋乳酸的改性

采用本体开环聚合法制备聚(L-丙交酯-ε-己内酯)二元共聚物(PLLCA),与聚右旋乳酸(PDLA)进行溶液共混生成立构复合物,对PDLA进行改性,探讨了PLLCA的含量以及共聚物中LA/CL的物质的量比对立构复合物的形成以及对PDLA力学性能的影响。研究表明,聚己内酯(PCL)柔性链段的引入对PDLA具有增韧效果,且共聚物中的PLLA链段与PDLA之间形成的立构复合物对材料的拉伸强度具有一定的提升(保持)作用,LA/CL物质的量比为90/10,添加量为50%时效果最佳,材料断裂伸长率提高了214%,并且保持了一定的拉伸强度。     

热处理时间对PLLA/PDLA纤维结构及性能的影响

对采用熔融纺丝及热牵伸得到的左旋聚乳酸/右旋聚乳酸(PLLA/PDLA)牵伸丝在200℃下进行了不同时间的热处理,并对热处理前后PLLA/PDLA纤维热性能、结晶结构、表面形貌等进行了研究。结果表明:经过热处理后,DSC升温曲线中仅存在sc立构晶熔融峰;当热处理时间为1 min时,即可得到仅含sc立构晶的PLLA/PDLA纤维,随着热处理时间的延长,sc立构晶的熔融峰分峰现象有所减弱,结晶度及晶区取向度均有不同程度的提高,同时晶粒尺寸变小。SEM照片显示,经热处理后PLLA/PDLA纤维表面呈现不规则的突起。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚物的合成与表征

以丁二酸和1,4-丁二醇为原料,采用熔融缩聚法合成了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)预聚物,再与L-丙交酯(L-LA)开环共聚,合成聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚物(PLLA-co-PBS)。研究了共聚物的结构、热性能、结晶性能和亲水性。结果表明,PBS与L-LA开环共聚生成了PLLA-co-PBS嵌段共聚物;PLLA-co-PBS嵌段共聚物经两个阶段的热分解,且PBS链段的引入提高了聚合物的热稳定性;随着PBS引入量的增加,聚合物的结晶性能,亲水性能都有一定的提高。     

扩链法合成赖氨酸改性聚乳酸的研究

以D,L-丙交酯为原料,辛酸亚锡为催化剂,赖氨酸为引发剂,丙交酯开环聚合制备双端羟基聚乳酸（HO-PLA-Lys-PLA-OH）寡聚体,经16,-六亚甲基二异氰酸酯（HDI）扩链获得赖氨酸改性的聚乳酸材料。用傅里叶红外光谱、核磁共振、接触角、粘度法等手段对赖氨酸改性聚乳酸结构和性能等进行了表征。结果表明：赖氨酸可以引发丙交酯聚合,产物为含赖氨酸的双端羟基聚乳酸寡聚体;扩链产物的粘均分子量是寡聚体的3.6倍,其接触角变大,亲水性降低。     

生物可降解聚乳酸的制备及其性能研究

以L-乳酸(LLA)为原料合成L-丙交酯,通过L丙交酯开环聚合制备高分子量的聚乳酸(PLA)。考察反应温度、反应时间以及催化剂用量对PLA的影响,获得优化的聚合工艺条件。GPC测得PLA的重均分子量可达21.9×104g/mol。FTIR和旋光度测试表明产物为聚L-乳酸(PLLA)。DSC和XRD测试证明:PLLA为结晶性材料,熔点为170℃,属于α'-和α-相共存的混合晶型。拉伸测试表明:高分子量的PLLA具有良好的力学性能。     

纳米氧化锌催化丙交酯开环聚合的研究

采用纳米氧化锌为催化剂进行L-丙交酯(L-LA)的开环聚合,研究了催化剂用量、反应温度和反应时间对聚合反应的影响.结果表明,纳米氧化锌在催化聚合转化率和聚合产物分子量上,均显示出较好的催化性能.采用了FTIR、DSC、WAXD等方法对聚乳酸的结构进行了表征,结果表明聚乳酸是L-丙交酯开环聚合产物.     

分子链有序化混合对PLLA/PDLA共混物熔融稳定性的影响

左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)可通过共结晶形成兼具高强、耐热、耐水解等优异特性的立构复合聚乳酸(SC-PLA),在工程塑料领域展现出广阔的应用前景。然而,由于PLLA/PDLA共混物的熔融稳定性很差(即PLLA/PDLA分子链对或链簇在熔融时易解离、甚至发生微相分离),导致在熔融结晶过程中会同时形成大量的SC和均质(HC)晶体,制品性能远不及预期。针对这一问题,尝试采用溶液混合-沉淀、熔融混合和静电纺丝等方法来调控共混物中分子链的有序化混合程度(即有序配对的PLLA/PDLA链簇的数量),并研究了链混合对熔融稳定性的影响规律,发现链有序混合是提高熔融稳定性的关键。随着分子链有序混合程度的提高,共混物的熔融稳定性得到明显改善,因此在熔融结晶时形成的SC晶体的含量显著增加,这可为高性能SC-PLA制品的开发提供新思路。     

开环聚合法制备聚D-乳酸的初步研究

以辛酸亚锡(SnOct2)为催化剂通过开环聚合反应由D-丙交酯(D-LA)制备聚D-乳酸(PDLA),并采用红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、差示扫描量热法(DSC)以及乌氏粘度计等对聚合产物进行表征。结果表明,聚合温度、聚合时间、催化剂用量以及真空度对PDLA的相对分子质量均有显著的影响,当聚合温度为160℃,聚合时间为20 h,催化剂用量为D-LA的0.03%以及真空度为60 Pa的条件下,可以得到粘均相对分子质量为26.5×104的PDLA产物。     

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。