星形聚D，L-乳酸的合成研究.pdf

1、聚乳酸是具有可生物降解性，且以可再生資源為原料的高分子材料，可從根本上解決“白色污染”和日益枯竭的石油資源等問(wèn)題。與線形聚合物相比，星形聚合物有較低的結(jié)晶度、熔融粘度，分子表面有較高官能度、較小的流體動(dòng)力學(xué)體積等性能。因此，可以在獲得較高相對(duì)分子量的同時(shí)又能降低粘度，這樣的聚乳酸共聚物便于生產(chǎn)加工。因此有必要研究和開(kāi)發(fā)工序簡(jiǎn)單、溶解性能好、成本低廉而更有實(shí)用價(jià)值的星形聚乳酸。
　　 首先以廉價(jià)易得的D,L-乳酸為原料，采用熔融聚

2、合法合成線形聚D,L-乳酸(LPDLLA)，發(fā)現(xiàn)較適宜反應(yīng)條件為：0.5wt％的SnCl2.2H2O/TSA催化劑，聚合溫度為165℃，3kPa時(shí)熔融縮聚18h，可以得到特性粘數(shù)為0.474 dL.g-1的LPDLLA。
　　 以D，L-乳酸為原料，季戊四醇為“核”，采用熔融縮聚法合成了星形聚D,L-乳酸(SPDLLA)。當(dāng)D,L-乳酸/季戊四醇的物質(zhì)的量之比為1000時(shí)，可得到最高的特性粘數(shù)(0.556 dL.g-1)的SPD

3、LLA，但是聚合時(shí)間卻縮短為12h。
　　 在相同分子量下，由于星形聚合物的動(dòng)力學(xué)體積較線形聚合物低，故相同特性粘數(shù)的星形聚合物的分子量將比線形聚合物明顯更大。本課題在相同反應(yīng)條件下，線形聚乳酸的特性粘數(shù)明顯低于星形聚乳酸，這表明加入少量季戊四醇進(jìn)行星形縮聚是可合成較高分子量聚乳酸的一條有效途徑。
　　 通過(guò)NMR分析，表明季戊四醇的羥基均已參與了同乳酸的縮聚反應(yīng)，形成了四臂SPDLLA。采用凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)定了

4、SPDLLA的分子量及分子量分布系數(shù)，重均相對(duì)分子量(Mw)=51408，數(shù)均相對(duì)分子量(Mn)=37250，分子量分布系數(shù)(Mw/Mn)=1.37的SPDLLA。Mw/Mn小于1.5～2是所得的產(chǎn)物為星形共聚的重要標(biāo)志之一，所以直接熔融聚合所得的產(chǎn)物確實(shí)為星形共聚物。
　　 比較SPDLA和LPDLLA的差示掃描量熱法(DSC)，發(fā)現(xiàn)SPDLLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為45.65℃，比LPDLLA的Tg(50～60℃)低。這