论文部分内容阅读
聚乳酸(PLA)是属于化学合成的可生物降解材料的一种,具有良好的生物相容性和降解性,对人体无害,在体内及自然界中能逐步降解成为二氧化碳和水,是一种理想的环境友好材料,广泛的应用于生物医用材料等领域。其合成单体乳酸(LA)是由可再生资源淀粉经发酵而成,原料来源丰富。乳酸具有羧基和羟基双官能团,属于2官能度体系,符合线型缩聚原料的首要要求,可采用线型缩聚的方法合成聚乳酸。合成聚乳酸的方法主要有:直接缩聚法和开环聚合法。直接法是一种简单的合成方法,但合成的聚乳酸其分子量往往很小,没有实用价值;开环聚合法能合成出高分子量的聚乳酸,但工艺复杂、单体纯度要求高、需反复结晶、溶剂消耗量大、耗时长等缺点。
针对以上问题,本论文以国产D,L-乳酸为原料,采用工艺简单的熔融聚合法直接合成D,L-聚乳酸。研究了传统质子酸及路易斯酸作为聚乳酸合成的催化剂的催化效果,结果表明锡类催化剂,特别是SnCl2·H2O具有良好的催化效果。选用更高效、更安全、对环境友好的催化剂——钛酸丁酯代替传统催化剂,采用预聚体分段控温的方法合成D,L-聚乳酸。着重研究了反应温度、时间、二元催化体系、反应压力对聚乳酸熔融聚合的影响,并简要分析了钛酸丁酯的催化机理。采用IR、1HNMR和DSC、TGA对制备的聚乳酸进行了结构表征和热性能分析。
对直接法合成的D,L-聚乳酸的生物降解性进行了初步评价。将聚乳酸分别置于不同介质中,结果表明:相同分子量的聚乳酸在不同介质中的降解速度存在差异,不同分子量的聚乳酸在相同介质中的降解速度也不相同。