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本文采用原位聚合法,在催化剂作用下,使丙交酯单体在改性的纳米二氧化硅表面开环聚合,改善了聚乳酸的性能,简化了制备工艺,直接制得聚乳酸/纳米二氧化硅复合材料。首先以D, L-乳酸为原料,在催化剂氧化锌作用下通过脱水环化制备出了D, L-丙交酯,研究了减压脱水时间和解聚温度对丙交酯产率的影响,得出合理的制备工艺条件为:先常压脱水至液体温度为145℃,然后加入用量为1.5wt%的催化剂,在150℃下脱水反应2h;裂解温度范围为170℃~250℃,丙交酯粗产率能达到85%左右。选用无水乙醇为丙交酯重结晶溶剂,通过加热套加热,缩短了重结晶时间,并将纯丙交酯的收率提高到70%左右。经三次重结晶,丙交酯的熔程为125.2~126.3℃。然后用硅烷偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)改性纳米二氧化硅粉体,讨论了偶联剂的用量对改性效果的影响,得出了较合理的偶联剂用量为纳米二氧化硅用量的10wt%。最后讨论了聚乳酸/纳米二氧化硅复合材料的制备方法。分析了复合材料制备过程中各种单因素(催化剂的种类和用量、反应温度、反应时间以及改性纳米二氧化硅用量)对聚合物质均分子量的影响,通过正交实验得出了最优制备工艺为:以辛酸亚锡为催化剂,其用量为丙交酯的0.25 wt%,聚合反应时间为72h,反应温度为140℃,改性纳米二氧化硅的用量为丙交酯的5wt%。按此最佳条件进行复合材料的制备,最终得到聚合物的质均分子量( M w)为1.5091×105。通过复合材料的红外光谱和扫描电镜分析,表明纳米二氧化硅与聚乳酸发生了化学结合,并且均匀的分散于聚乳酸基体中。热失重分析结果表明,随着纳米二氧化硅含量的增加,聚乳酸纳米二氧化硅复合材料的热稳定性提高。通过力学性能分析,可以看出无机纳米粒子的加入提高了材料的拉伸强度。通过材料的吸水性分析,表明纳米二氧化硅的加入明显地改善了聚乳酸的亲水性,这可以加快聚乳酸的降解速率,增强相容性。用紫外-可见光分光光度仪分析聚乳酸/纳米二氧化硅复合材料的透光性,结果表明复合材料膜的透光率与纯聚乳酸膜的透光率相当,纳米二氧化硅粒子对透光率没有影响。