基于熔融/固相缩聚制备中高分子量聚乙醇酸

聚乙醇酸（PGA）通常可通过乙交酯开环聚合和乙醇酸熔融缩聚制得,但乙交酯开环聚合工艺复杂,导致PGA成本高。相较而言,乙醇酸熔融缩聚制备PGA工艺简单,成本较低,但难以获得中高分子量的PGA。因此,本文基于熔融/固相缩聚路线,系统研究了催化剂种类与含量、酯化温度、固相缩聚温度等聚合工艺条件对PGA外观形态、特性黏度和热稳定性的影响。发现三氟甲烷磺酸铋对乙醇酸熔融缩聚具有较好的催化效果,优化熔融/固相缩聚条件如下：催化剂含量为0.20%（质量）,酯化温度为180℃,熔融缩聚和固相缩聚温度为210℃,固相缩聚时间为12 h。在该熔融缩聚条件下,PGA的最高特性黏度为0.36 dl/g,进一步固相缩聚处理可以将PGA的特性黏度提高到0.59 dl/g。     

生物降解材料氯代聚乙醇酸甲酯的合成与表征

以氯乙酸为原料通过溶液缩聚合成了氯代聚乙醇酸(PCA),再与一氯甲烷反应制得氯代聚乙醇酸甲酯(MPCA).考察了催化剂用量、反应温度和反应时间对PCA和MPCA熔点的影响.在反应时间为4h,反应温度为80℃,氯乙酸与三乙胺的物质的量比为0.9的条件下,PCA和MPCA的熔点分别为210C和203℃.分别采用傅立叶红外光...     

强酸性树脂催化制备乙醇酸甲酯

以强酸性离子交换树脂为催化剂,进行了乙醇酸酯化制备乙醇酸甲酯的试验研究,考察反应温度、醇酸物质的量比、催化剂用量及是否搅拌等因素对乙醇酸转化率与反应速率的影响。结果表明,在反应温度100℃、醇酸物质的量比8∶1、催化剂用量为乙醇酸质量的5%和搅拌的条件下,乙醇酸转化率达93%以上。     

乙醇酸甲酯水解制备乙醇酸

自制了keggin型磷钨酸(H_3[PW_(12)O_(40)]·21H_2O),并用红外光谱仪和X射线衍射仪进行表征。以乙醇酸甲酯为反应底物,考察了催化剂用量、反应温度和反应时间对水解反应的影响。实验结果表明,乙醇酸甲酯水解的最佳条件为:n(H_3[PW_(12)O_(40)]·21H_2O)∶n(乙醇酸甲酯)∶n(H_2O)=1∶200∶800(mol)、反应时间4h、反应温度80℃,此时乙醇酸甲酯的转化率为56.34%,乙醇酸的选择性为98.66%。     

含成核体系聚对苯二甲酸丙二醇酯的合成及结晶行为研究(Ⅰ)材料的合成

采用直接酯化缩聚路线合成了具有较高特性黏度、含成核剂的聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）材料。研究了反应温度、反应时间、单体配比、催化剂种类及用量等因素对PTT合成过程的影响,并讨论了成核剂的加入对PTT缩聚过程的影响。     

熔融/固相缩聚法制备聚乙醇酸甲酯的工艺条件优化

以乙醇酸甲酯为原料,先通过熔融缩聚法得到低聚物,然后进行固相缩聚法制备出高分子量的聚乙醇酸甲酯（PMG）。考察了工艺过程中催化剂的种类和用量、反应温度以及反应时间对PMG分子量的影响。并通过正交试验得到较优的合成条件为：催化剂二水合氯化亚锡的质量分数为0.5%,压力70 Pa,反应温度180 ℃,反应时间100 h,合成的PMG的特性黏度可达0.802 dL/g。采用傅里叶红外光谱（FT-IR）表征了PMG基团的特征吸收峰,差示扫描量热仪（DSC）表征了PMG的玻璃化温度、结晶温度和熔点。     

冷冻法合成聚丙烯酰胺的工艺条件探索

采用过硫酸铵、四甲基已二胺为催化剂,以丙烯酰胺为原料,通过冷冻聚合法合成聚丙烯酰胺,并正交实验探索最佳合成条件(催化剂用量、反应时间、反应温度等)对聚丙烯酰胺黏度的影响,结果表明:丙烯酰胺为2.65mol,催化剂用量为0.0075mol,反应时间为12h,反应温度为零下10度时聚丙烯酰胺的黏度为最大。产物的化学结构由FTIR进行表征。     

利用中孔分子筛Al-MCM-41催化合成农药异戊烯酸乙酯的条件

[方法]利用中孔分子筛Al-MCM-41作催化剂,直接用反应物乙醇作带水剂,以乙醇和异戊烯酸为原料,采用分批补充乙醇的工艺方法合成农药异戊烯酸乙酯。考察了催化剂用量、反应物物质的量比、反应温度和反应时间对反应转化率和选择性的影响。[结果]该反应最佳的合成条件:异戊烯酸和乙醇的物质的量比为1∶8,催化剂的量为异戊烯酸质量的1.8%,反应时间为6 h,反应在剧烈回流温度下进行。在此条件下,异戊烯酸转化率可达89.9%,产品纯度大于99.7%。[结论]中孔分子筛Al-MCM-41可作为合成异戊烯酸乙酯高效而环保的固体酸催化剂。     

煤基聚乙醇酸技术进展

从煤化工发展的角度分析了开发聚乙醇酸产品的重要性,介绍了聚乙醇酸优异的阻隔性能、机械加工性能、生物可降解性、广泛用途以及工业化进展状况。比较了国内外聚乙醇酸树脂的各种制备方法与工艺,重点论述了直接缩聚法和乙交酯开环缩聚法两种工艺路线中催化剂的选择以及聚合条件的控制,并介绍了聚乙醇酸树脂的多种改性应用方法。此外,结合我国聚乙醇酸发展状况,讨论了开发聚乙醇酸新材料的紧迫性,同时对其前景进行了展望。     

硫酸氢钠催化甲醛与甲酸甲酯的偶联反应

在釜式反应器中研究了硫酸氢钠催化甲醛和甲酸甲酯的偶联反应,考察了反应温度、原料配比、催化剂用量、反应时间等因素对乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯收率的影响,得到最佳反应条件为：反应温度160℃、反应物料配比n(甲醛):n(甲酸甲酯)=0.65、催化剂的用量为总反应物料质量的20.0％、反应时间4h,在此条件下,乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的收率最大,总收率达到42.15％。催化剂浓度和反应温度对活化甲醛分子,确保有效地进行羰基化反应,提高反应活性起重要作用。硫酸氢钠难溶于反应体系,后处理简单,副反应少,可重复使用,较其它相关催化剂具有突出的性能。     

生物可降解塑料聚乙醇酸的合成及其工业化研究进展

综述了近年来国内外生物可降解塑料聚乙醇酸(PGA)的合成及改性方法,以及工业化生产技术.将催化剂种类、聚合方法和反应条件作为切入点,对PGA结构和物理性能影响规律进行总结分析.在此基础上,结合我国当前能源结构,展望了我国自主研发的煤制合成气路线制备PGA的工业化进展和前景.     

乙交酯的合成

以煤法制乙二醇(EG)工艺中的副产物羟基乙酸(PGA)为原料,先预聚成低相对分子质量聚羟基乙酸再解聚制备乙交酯。研究发现,解聚升温速率对乙交酯的收率有重要影响,同时考察了各反应条件对乙交酯收率的影响。结果表明,在聚合温度180℃,加入催化剂w(Sb2O3)=0.75%(以低聚物PGA质量计),以15℃/min的速率升至290℃有最佳解聚效果,粗产物乙交酯的收率高达87.5%,3次重结晶后质量分数高于99.9%,收率为78.0%,并通过红外光谱、核磁共振氢谱等对产物乙交酯进行了表征。     

乙二醇选择性氧化制备乙醇酸催化剂体系的研究

制备了用于选择性氧化乙二醇制备乙醇酸的Pt—Bi／Al2O3、Pd—Bi／Al2O3催化剂；考察了负载金属催化剂的含量、氧气压力及反应温度等条件对目标反应产物催化性能的影响。试验结果表明，Pt—Bi／Al2O3催化剂比Pd—Bi／Al2O3具有更佳的催化性能，于343K及300kPa氧气分压等条件下，在含Pt2．0％的Pt—Bi／Al2O3催化剂体系中，乙醇酸的收率可达到93．60％。确定了最佳的乙二醇氧化制备乙醇酸的绿色氧化工艺条件。     

聚乙醇酸的合成、改性与性能研究综述

综述了聚乙醇酸（PGA）的合成方法及其单体的制备方法,详细介绍了PGA的物理性能、力学性能、热性能和降解性能,并将其与其他传统塑料进行了对比分析;介绍了PGA的工业化发展进程;阐述了近年来PGA改性方法的研究进展;最后,对PGA加工和改性的技术难点及发展机遇进行了讨论和展望。     

Effect of Poly(L-lactic acid) on Hydrolytic Degradation of Poly(glycolic acid)

The in-vitro degradation behavior of poly(glycolic acid) (PGA) rods and the composite rods containing poly(L-lactic acid) (PLLA) were investigated via mass loss, pH value change, scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), and differential scanning calorimetry (DSC). Since the degradation rate of PLLA is lower than that of PGA, PLLA/PGA composite rods exhibit a slower degradation rate in comparison with PGA. This finding indicated that it was possible to control the degradation rate of the composites by changing their composition. This result indicates that this kind of composite biomaterial may be applicable to devices for the need of prolonged degradation.     

Evaluating The Extent of Bio-Polyester Polymerization in Solid Wood by Thermogravimetric Analysis

In this study, the thermogravimetric analysis (TGA) technique has been applied to determine the extent of in situ polymerization achievable in solid wood on treating with bio-polyester oligomers. Low-molecular-weight oligomers of poly(lactic acid) (PLA), poly(glycolic acid) (PGA), poly(butylene succinate) (PBS), and poly(butylene adipate) (PBA) were impregnated and then thermally polymerized within solid wood to enhance the physical properties of wood. TGA revealed a similar degree of oligomer polymerization was achieved either with pure oligomers or within the wood structure. The influence of relatively acidic treatments, such as low-molecular-weight PGA oligomers, was observed to lead to degradation of the hemicellulose wood component. Polymerization of PLA and PGA oligomer treatments which penetrate the wood cell wall gave relatively lower wood thermal stability. Treatment and polymerization of lumen filling PBS and PBA oligomers contributed to increased wood thermal stability.     

Preparation of rigidity toughness balance and stable poly(glycolic acid) based on chain extension reaction

As a completely degradable material, poly(glycolic acid) (PGA) has excellent rigidity, barrier properties, degradability and biocompatibility. However, the inherent brittleness and easily hydrolysable characteristics limit its widespread application. Herein, we introduced chain extension ADR to modify PGA to ameliorate these defects. The results showed that ADR could react with PGA to form “comb-like” and “cross-linked” chain extension structures resulting in the improvement of complex viscosity and formation of gel. Because of the chain entanglement of chain extension structures, the toughness of modified PGA was improved (which was verified by the impact strength value of 4.3 kJ/m² that was about 126% of virgin PGA) without sacrificing its rigidity. Furthermore, the hydrolysis results indicated that the representative PGA/1.0ADR had better hydrolysis stability, it had more complete morphology and slower degradation rate than virgin PGA in the 17-day hydrolysis experiment. Apart from better toughness and hydrolysis stability, there was also improvements in crystallization performance, the sample PGA/1.0ADR endowed with higher crystallization peak temperature (2.3°C higher than virgin PGA) and lower crystallization activation energy. In short, this work prepared a kind of modified PGA with rigidity toughness balance and better hydrolysis stability, which could expand the application range of PGA-based materials.     

生物降解材料聚羟基乙酸及其共聚物研究进展

聚羟基乙酸及其共聚物作为无毒且具有良好生物降解性和生物相容性的合成高分子材料,在生物医学和生态学等方面获得了广泛的应用。本文综述了聚羟基乙酸及其共聚物的发展概况、制备方法、生物降解性能,并讨论了聚羟基乙酸及其共聚物的应用,展望了其发展前景。     

聚乙醇酸材料的加工改性及其水下降解特性的研究进展

从具有广阔应用前景的聚乙醇酸（PGA）材料的物性、加工改性及应用等方面概括了PGA的基本改性原理、改性方法以及加工过程中需要注意的问题；从增韧、增强、增塑、增容等角度，阐述了不同助剂，如增容剂、扩链剂及增塑剂等对PGA材料的改性机理，比较了不同增韧材料与PGA材料相容性及界面互溶增强技术；最终总结了PGA加工性能及使用性能的调控规律。