聚乳酸（PLLA）是一种以玉米淀粉等可再生资源为起始原料来生产的可生物降解高分子材料,使用后可降解为乳酸,最终分解为二氧化碳和水,是一种典型的绿色聚合物。聚乳酸无毒、无刺激性,具有优良的可生物降解性、生物相容性和力学性能,并可采用传统的方法成型加工,不仅可以作为生物医学材料用做药物缓释载体、外科植入材料和组织工程支架材料,而且可以作为大品种通用塑料用于农业、包装材料、日常生活、服装等领域,应用前景良好,是近二十年来国内外可生物降解高分子材料研究开发的热点。 本文对聚乳酸的合成方法与应用进行了综述,指出了目前聚乳酸的合成中存在的问题以及今后的发展方向,认为乳酸熔融/固相缩聚是合成聚乳酸的有竞争力的方法。在此基础上,本文首先研究了高效双组分催化剂SnCl₂·2H₂O/TSA和新型催化剂1,3-二烷基咪唑盐催化的乳酸熔融缩聚规律和特征,然后详细研究了熔融缩聚法得到的聚乳酸的结晶动力学和熔融行为,为进一步实现固相缩聚奠定了良好的基础。 采用改进的熔融缩聚工艺进行了双组分催化剂SnCl₂·2H₂O/TSA催化下的L-乳酸熔融缩聚的研究,考察了催化剂用量、反应温度以及反应时间对聚乳酸分子量和产率的影响,发现催化剂SnCl₂-2H₂O用量0.4wt%、180℃和反应20小时是缩聚反应较优的反应条件。在此条件下,以70%的较高产率得到了重均分子量高达100,000的PLLA,所得聚乳酸良好的成膜性和成纤性。采用FT-IR、¹H NMR和DSC对所得聚合物的结构进行了表征。 本文首次发现1,3-二烷基咪唑盐—最常用的离子液体（IL）可作为单组分非金属催化剂催化L-乳酸的熔融缩聚,得到了重均分子量为20,000左右的聚乳酸,并采用GPC、¹3C NMR、DSC和旋光仪等对聚合物进行了表征。考察了1,3-二烷基咪唑盐的取代基以及不同的阴离子对催化活性的影响,发现阳离子上取代基较小的离子液体和阴离子亲核性较弱的离子液体的催化活性较高,并据此提出了催化机理,对实验现象进行了解释。在所考察的1,3-二烷基咪唑盐中,以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（emimAc）、1,3-二乙基咪唑L-乳酸盐（eeimLLA）、1-乙基-3-甲基咪唑溴化物（emimBr）和1-丁基-3-甲基咪唑氯化物（bmimCl）的催化效果最好。1,3-二烷基咪唑盐催化剂虽然在提高聚乳酸分子量方面不如高效双组分催化剂SnCl₂·2H₂O/TSA,但在阻止变色和消旋方面的效果相当或更好,能以较高的产率（大于70%）合成具有高光学纯度