聚乳酸的合成工藝及丙酯合成過(guò)程的模擬研究.pdf

1、本課題研究了丙交酯的合成工藝、丙交酯的提純技術(shù)和聚乳酸合成工藝,并用Materials Studio對(duì)丙交酯合成過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算。主要結(jié)論如下:
　　 1、通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn),我們確定的最佳丙交酯合成工藝條件為:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的Sn(Oct)2作為催化劑,脫自由水溫度為80℃,整個(gè)過(guò)程緩慢減壓,脫水1h；預(yù)聚溫度為140℃,反應(yīng)3h；接著,快速升溫至230℃,進(jìn)行斷鏈酯化。蒸餾過(guò)程中,用石棉包裹冷凝管,以防止粗丙交酯在管內(nèi)上結(jié)晶,

2、堵塞管道。得到的丙交酯最大產(chǎn)率為55.6％。
　　 2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了丙交酯重結(jié)晶工藝條件:比較選取無(wú)水乙醇作為重結(jié)晶的溶劑,重結(jié)晶溫度為0℃,重結(jié)晶三次,每次時(shí)間為1h,最佳的溶劑比為0.4mL/g。用這種方法將丙交酯收率提高到73.9％。
　　 3、用響應(yīng)面正交設(shè)計(jì)優(yōu)化了丙交酯開(kāi)環(huán)聚合的工藝條件,最佳工藝條件為:催化劑用量為0.29mL,聚合溫度為160℃,聚合時(shí)間為10h,得到的聚乳酸相對(duì)分子量為12.4×104。

3、同時(shí)得到催化劑用量(X1)、聚合溫度(X2)、聚合時(shí)間(X3)的三元二次回歸方程為:
　　 Y=12.40+1.37X1+1.48X2+0.68X3-3.81X12—1.91X22-2.66X32+1.38X1X2+0.42X1X3-0.18 X2 x3
　　 4、用MS優(yōu)化計(jì)算得到了LA、LA低聚物及丙交酯的平衡幾何構(gòu)型和偶極矩。
　　 前線軌道分析表明,LA低聚物的HOMO主要集中在羥基端和相連的酯基,而LU