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将预聚物聚L-乳酸(PLLA)和聚D-乳酸(PDLA)熔融共混后进行固相缩聚可以同时提高产物的分子量和热稳定性,这一工艺在拓展聚乳酸材料的应用上具有潜在优势,在这一工艺过程中,预聚物的性能将对固相缩聚产物的性能产生显著影响,本论文重点针对不同分子量及不同光学纯度预聚物的固相缩聚开展研究,同时将固相缩聚产物和聚L-乳酸进行熔融共混,以期在改善聚L-乳酸的机械性能和热稳定性方面取得突破。 本文以丙交酯为单体,辛酸亚锡为催化剂,乳酸为引发剂制备了具有缩聚活性的PLLA和PDLA,通过改变引发剂的用量制备了不同分子量的预聚物并将分子量相近的预聚物配对熔融共混,通过在反应单体中加入异构单体,制备了不同光学纯度预聚物并将光学纯度相近的预聚物配对熔融共混,最后将熔融共混物粉碎过筛后进行固相缩聚,采用NMR、GPC、DSC、XRD等方法对不同分子量及不同光学纯度预聚物下的固相缩聚产物进行了分析表征,结果表明:当PLLA和PDLA的重均分子量Mw≈5×104时,固相缩聚产物最终Mw达到18.3×104,分子量增幅最大,且由DSC和XRD分析所得的立体复合晶体结晶度分别为26.95%和37.30%,立体复合晶体熔点最高可达222.49℃。降低预聚物的光学纯度有利于等比例PLLA/PDLA固相缩聚反应产物分子量的提高,当异构单体添加量为4%即预聚物光学纯度约为95.5%时,产物分子量的增长速率及增长幅度最大,但缩聚产物的热性能分析及降解实验研究表明,预聚物光学纯度的降低会使固相缩聚反应产物的热稳定性和耐降解性能变差。 采用微型挤出注塑工艺,制备了聚L-乳酸与固相缩聚产物的共混材料,考察了不同添加量的固相缩聚产物、不同反应时间的固相缩聚产物及加工过程中螺杆转速对共混材料性能的影响。结果表明:固相缩聚产物可以同时提高聚L-乳酸的机械性能和热稳定性,聚L-乳酸/固相缩聚产物共混材料的拉伸模量和冲击强度最高增幅分别15.20%和113.77%;固相缩聚产物中的均相晶体和部分熔融的立体复合晶体会与基体形成立体复合物从而使共混材料的熔点升高,立体复合晶体熔点最高可达227.83℃。