乙丙交酯及其共聚物的合成与结构性能研究

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1、西北工业大学硕十学位论文摘要论文对乙交酯、丙交酯的合成进行了详细研究，获得了高纯度的单体；在此基础上通过二单体的共聚得到聚乙丙交酯(PLGA)，探讨了共聚条件对最终产物结构及性能的调控机理，为PLGA的实用化奠定初步基础。首先，文中通过正交实验对乙交酯的合成条件进行了研究，考察了催化剂种类(辛酸亚锡、三氧化二锑)及用量、反应时间、反应温度等因素对产物收率的影响，并采用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DsC)、x射线衍射仪(w^xD)及核磁共振技术(H-NMR)对产物的结构进行了详细表征。结果显示，在催化剂氧化锑用

2、量为O．89，脱水条件为110--130℃／2h，齐聚条件为180℃／4h，解聚条件为260-280℃时，乙交酯的产率较高；通过三次重结晶之后，可以得到较高纯度的乙交酯。另外，以乳酸为单体，采用先缩聚后解聚的方法制备了L广丙交酯。先通过正交实验系统的研究了合成工艺，包括三种不同催化剂(锌粉、乙酸铜及辛酸亚锡)用量、脱水温度及裂解温度对产物收率的影响，进而考察了提纯方法对丙交酯最终产率及杂质(乳酸、水)含量的影响，并利用FT-IR、DSC及H-NMR技术对产物结构进行了详细表征。结果发现，在辛酸亚锡催化下，脱水及裂解温度分

3、别为130℃及190℃时，L．丙交酯单体的产率达到80％；通过四次重结晶可以得到较高纯度产物。最后，采用内酯开环聚合法在不同聚合条件下合成了系列的共聚产物PLGA，利用FT-IR、DSC、WAXD、H-NMR、凝胶渗透色谱仪(GPC)等对共聚产物的结构进行了表征。研究了聚合温度／时间、不同单体投料比对共聚物的相对分子质量、热性能以及结晶性能的影响，着重分析了单体投料比对共聚物热性能及结晶性能的影响。结果表明，在聚合条件为160℃／10h时，可以得到相对分子质量较高的PLGA无规共聚物，而在相同反应条件下，PLGA50／5

4、0的相对分子质量最大；同时，随着乙交酯投料比的增加，PLGA的熔点及玻璃化温度逐渐降低，结晶度降低至呈非晶态；但当乙交酯投料比高于70％后，PLGA又表现出结晶性，熔点和结晶度逐渐升高。可见，通过控制共聚条件，可以得到聚集态结构不同的PLGA，改变其热性能及结晶性，从而可以调节其降解速率，应用于生物工程的不同领域。关键词：乙交酯，丙交酯，合成，共聚，结晶性J．西北工业大学硕士学位论文ABSTRACTInthisthesis，higllpurifiedglycolide(GA)andL-lactide皿一LA)monome

5、rsWdt'efirstlysynthesizedthroughorthogonalexperiments．ThenPLGAcopolymerswereobtainedbyco-polymerizationofthetwomonomers．TheprocessingoftheCO·polymerizationforcontrollingthemicrostractureandmacro-perfornlanceofthematerialswereoptimized，whichestablishedprimarybasis

6、forpracticalUSeofPLGA．Atfirst,orthogonalexperimentswereusedtooptimizethesynthesisconditionsforGA．Effectsontheyieldoftheproduct，includethetypeanddosageofcatalyst,reactiontime，polymerizationtemperaturewereevaluated．ThestructureofGAwerecharacterizedbyinfraredspectro

7、scopy(FTIR)，thermalanalysis(DSC)，丽dcanglex-raydiffraction(WAXD)andnuclearmagneticresonant(1H-NMR)techniques．TheresultsindicatedthatrelativelyhighyieldCanbeobtainedundertheconditionsofaddingO．89Sn203．dewateringat110～1300C／2h,polymerizationat1800C／4handdecompositio

8、nat260-2800C．HighpurityGAcanbepreparedbyre-crystallizationforthreetimes．Besides，byusinglacticacidasmonomer,L—lactide(L—LA)issynthesizedbycondensmionpolymerizat