探索生物降解材料聚乳酸的合成与改性工艺的研究

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1、兰州理工大学硕士学位论文生物降解材料聚乳酸的合成与改性工艺的研究姓名：徐明申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：史高峰20080501硕．}：学位论文摘要聚乳酸(PLA)是一种以天然素材为原料合成的新型高分子材料，也是一种全新形态的塑料。由于它的完全降解性，因此广泛应用于医用、包装、纤维等领域，其焦点在于医用领域，涉及药物微球载体、防粘膜、生物导管、骨科用固定物、骨科手术器件、药物复合高分子支架、人工骨材料等等。本文主要对聚乳酸的传统合成工艺以及微波辐射合成工艺进行了研究，并通过在聚乳酸链段中引入聚乙二醇(PEG)，对聚乳酸进行改性，改善

2、了其亲水性能。取得的主要研究成果如下：以乳酸为原料合成中间体丙交酯，通过J下交试验探讨了温度、时间、催化剂对反应的影响并确定了最佳的工艺条件：SnCl2‘2H20与乳酸质量比为O．5、对甲苯磺酸与乳酸质量比为O．75、在150℃下反应4h、在反应后期加入30ml正辛醇使丙交酯收率达到43．3％。以自制丙交酯为原料通过常规的聚合方法探讨了温度、时间、催化剂对反应的影响并确定了最佳的工艺条件：催化剂SnCl2’2H20加入量为1‰，180℃下反应20h，可以制得粘均分子量达到14．1×104的聚乳酸。以自制丙交酯为原料通过微波法合成聚乳酸，通过正

3、交试验探讨了温度、时间、催化剂以及微波功率对反应的影响并确定了最佳的工艺条件：Sncl2。2H20与丙交酯的质量比为O．001、在180℃下反应60min、微波功率设定在500W，可以制得粘均分子量为4．5×104的聚乳酸。以丙交酯和PEG为单体，Sncl2‘2H20为催化剂，合成出PLA．PEG共聚物。考察了不同得反应时间，反应温度，PEG分子量，丙交酯与PEG配比对共聚物分子量得影响。结果发现：丙交酯与PEG加入1‰的催化剂sncl2·2H20在180℃下反应1Oh可以制得分子量较高的PLA．PEG共聚物。如果减少PEG含量，增大PEG链

4、段长度可以制得分子量更高的共聚物。通过接触角与DSc分析发现聚乳酸分子链中引入PEG链段可明显提高聚合物得亲水性，降低聚合物得Tg。并且随着PEG分子量和配比增大，聚合物的接触角呈减小趋势，Tg呈下降趋势。关键词：聚乳酸、间接法、丙交酯、共聚、改性、聚乙二醇IIl硕士学位论文AbstractPolylacticacid(PLA)isanewpolymermaterialforthesynthesisofnaturalmaterials，andalsoanewformofplastic．Becauseofitscompletedegradati

5、on，therefore，thePLAiswidelyusedinmedical，packaging，fiber，andotherfields．Thef．0cusofapplicationismedicalareas，inVolVingdrugmicrospherescarrier，anti-mucosa，biologicalcatheter，orthopaedicimplants，bonesurgerydeVices，drugcompoundpolymerstent，artificialbonematerialsandsoon．Thepap

6、er’scontentsmainlyf．ocusontheresearchofsynthesistechnologyoftraditionalpolylacticacidandmicrowaVeradiationsynthesismethod．Andmodifythecharacterofpolylacticacidinthe6Jnherprocess，improVingitshydroph订icperformancethroughintroducingpolyethyleneglycol(PEG)inthepolylacticacidcha

7、in．Themainresearchresultsareasf-0llows：Synthesizeintermediateproduct-lactide，usinglacticacidasrawmaterial．Theeffectsoftemperature，time，andcatalystwerediscussedbyonhogonalexperimentationandtheoptimumconditionisasfollow：themass豫tioofSnCl2·2H20andlacticacidisO．25；p—toluenesulf

8、onicacidandlacticacidisO．75，thereactiontimeisfburhoursunder150℃．Inthelateofthereac