探索熔融固相聚合制备聚乳酸与丝素蛋白共聚物

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1、南京林业大学硕士学位论文熔融/固相聚合制备聚乳酸与丝素蛋白共聚物姓名：周壮丽申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：高勤卫20090601摘要聚乳酸(PLA)具有优异的力学性能、生物相容性和生物降解性能，是一类重要的环境友好高分子材料，在医学材料、纺织材料、塑料和涂料等领域具有广阔的应用前景。蚕丝蛋白原料丰富，对人体细胞具有亲和性，用其改性PLA材料，可以提高材料的生物相容性。本论文以L．乳酸和丝素为原料，以锡盐／质子酸体系为催化剂，制备共聚物(PSFLA)，并采用粘度法、旋光法、红外、差示扫描量热仪、X一衍射、核磁共振、扫描电镜等方法对所得聚合物的相对分子质

2、量、光学活性、热性能、微结构等进行了详细的研究；探讨了原料配比，催化剂种类、反应时间、反应温度、催化剂的用量等反应条件对PSFLA的结构与性能的影响。以辛酸亚锡(Sn(Oct)2)／对甲苯磺酸为催化体系时，PSFLA的光学性能与分子量随着反应时间、反应温度、催化剂用量以及原料配比而改变。温度愈高或反应时间愈长得到的聚合物颜色加深，旋光性愈小。在熔融／固相聚合反应时间为20h、反应温度180℃、催化剂用量为0．5％(、m时，可以制得特性粘数为O．12的PSFLA。以氯化亚锡(SnCl2)／对甲苯磺酸为催化体系时，在熔融／固相聚合反应时间为20h、反应温度170℃、

3、催化剂用量O．5％(嘶)时，可以制得特性粘数为0．10的PSFLA。关键词：L．乳酸，聚乳酸，丝素蛋白，熔融／固相聚合AbstractPoly(1acticacid)(eLA)polymersareoneofthemostimportantenvironmentalfriendlypolymersbecauseoftheirbiodegradability,renewableresources，andexcellentproperties．PLApolymersCallbeemployed船apromisingcost-effectivealternativet

4、ocommoditypetrochemical．basedplasticsSOastolessenthedependenceofplasticsonoilanddiminishthepollutioncausedbywasteplasticproducts．11hesilkfibroin(SF)withtheendophilicitytothehumanbodycellCanbeusedtomodifyPLAmaterialstoenhancethebiologicalcompatibilityofPLAs．Aminoacidsandthesynthesispe

5、ptidechainhavebeenusedtomodifypoly(L—lacticacid)(PLLA)materials，buttheresearchonPLLAmodifiedbynaturalsilkfibroinpeptidechainhasnotbeenreportedyet．Inthispaper，PLLAwithlowmolecularweightwaspreparedthroughdirectmeltpolycondensationofL—lacticacid．Viscometry,polarimetry,FT-tR,differential

6、scanningcalorimetry(DSC)，X．raydiffraction(XRD)，andnuclearmagneticresonance(NMR)wereemployedforthecharacterizationofpolymersobtained．Theeffectsofreactiontime，temperature，catalystweight，molarratiooftwocatalystcomponentsweredetected．TheopticalactivityandmolecularweightofPSFLAcanchangewi

7、ththereactionconditionswithSn(Oct)2／p-toluenesulfonicacidascatalyst．ThepolymercolorCandeepenwiththeincreaseoftemperatureandreactiontime，whiletheopticalrotationbecomessmallerwithtemperatureandreactiontime．PSFLA、Ⅳithhigherviscositycanbepreparedinfollowingconditions：melt／solidreactionti

8、me20hours，te