4a-PCL-b-PDLA与2a-PLLA共混体系的结晶与降解行为研究
发布时间：2021-10-10 20:25
聚乳酸是最重要的环境友好型高分子材料,因其优异的生物相容性、生物可降解性以及可加工性在日用品领域以及生物医学领域中受到了广泛的关注。但由于聚乳酸材料结晶速率慢、生产成本高等缺陷限制了其进一步的应用。共混改性是一种经济且实用的对聚乳酸改性的方法,其中改性剂的设计尤为重要。近些年来,具有“软段-硬段”核壳结构的聚乳酸改性剂是本领域的研究热点,然而其相关的改性机制尚未研究清楚,尤其是“硬段”（PDLA）基体形成的立构复合晶对共混物聚集态结构的影响有待深入研究。本论文设计合成了不同PDLA嵌段分子量的多臂嵌段共聚物改性剂:四臂-聚己内酯-b-右旋聚乳酸（4a-PCL-b-PDLA）,以PCL作为软段,以PDLA作为硬段,然后将其与2a-PLLA共混。重点探讨随着PDLA嵌段分子量的增加,嵌段共聚物与PLLA形成的立构复合晶从无到有的过程对PLLA结晶及降解性能的影响。主要工作内容如下:首先采用两步开环聚合的方法合成4a-PCL-b-PDLA嵌段共聚物,在保持臂数不变和PCL分子量不变的前提下,调控PDLA嵌段的分子量变化,然后将4a-PCL-b-PDLA与2a-PLLA共混,在非等温结晶和等温...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?ＰＣＬ结构图??
?北京化工大学硕士学位论文???ＣＨ３?ＣＨ２??丨丨?ｈ??、ＣＯＯＨ?ＨＯＣＸＴ??Ｌ－ｌａｃｔｉｃ?ａｃｉｄ?Ｄ－ｌａｃｔｉｃ?ａｃｉｄ??Ｌ￣ｌａｃｎｄｃ?Ｍｃｓｏ?ｌａｃｔｊｄｅ?Ｄ－ｌａｃ．ｉｉｃｌｅ??图１－２乳酸和丙交酯的立体异构形式??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｔｅｒｅｏｉｓｏｍｅｒｉｃ?ｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｌａｃｔｉｃ?ａｃｉｄ?ａｎｄ?ｌａｃｔｉｄｅ．??１．３．２聚乳酸的特性??１．环境友好性??（１）原料可再生性??聚乳酸以乳酸为主要合成原料。乳酸可以通过发酵从可再生能源（玉米、淀粉、??小麦和甘蔗等农作物）中获得。与石油等不可再生资源相比，乳酸的生产可以避免??造成环境污染，同时可再生资源也符合国家提倡的绿色发展、可持续发展理念。??（２）可生物降解性??除了原料的可再生性以外，聚乳酸还具有生物可降解性。与传统的塑料相比，??聚乳酸可以直接通过微生物、光等直接分解为二氧化碳和水等无毒无害无污染的物??质且可以直接参加到自然界循环中。??因此，聚乳酸的可再生性和生物可降解性使得其在市场中的应用非常广泛。??２．生物相容性??聚乳酸最具吸引力的优势除了生物可降解性外就是生物相容性。生物相容性使??其在组织工程方面具有较为广泛的应用。生物相性的材料不应在局部组织产生毒性??或者致癌作用，同时其降解产物不应该感染组织细胞的愈合。当将其植入得到包括??人体组织或生物体中时，聚乳酸可以在酸或酶的作用下水解生成乳酸。乳酸作为机??体内的一种代谢产物可以进一步参加到机体代谢循环中并降解生成二氧化碳和水，??而且这种无毒的或者低含量的代谢产物使其自然而然的获得生物医学工程应用的选??择。
于乳酸异构体原料，温度和催化剂。另一方面，聚??乳酸产物的分子量也会受到反应温度、反应时间以及催化剂单体的纯度和用量的影??响。但是，丙交酯开环聚合反应对工艺条件（无水无氧）的要求并不是很严格。目??前催化剂使用较为广泛且工艺较为成熟的是辛酸亚锡（Ｓｎ（Ｏｃｔ）２），其反应机理如图??］－３所示。??ＯＲ??Ｓｎ（Ｏｃｔ）２?＋?ＨＯ?Ｒ＾?Ｓｎ．?＋?Ｈ?Ｏｃｔ??＼〇ｃｔ??＋?Ｌ?ＬＡ?＾??Ｍｅ?Ｍｅ??ＯｃｔＳｎ?〇一ＣＨ—ＣＯ—〇一ＣＨ—ＣＯ—〇一Ｒ??图１－３?Ｓｎ（Ｏｃｔ）２催化丙交酯聚合机理??Ｆｉｇ．］－３?Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｌａｃｔｉｄｅ?ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ?ｂｙ?Ｓｎ?（Ｏｃｔ）：??（３）固态缩聚法（熔融缩聚法）（ＳＳＰ／ＭＰ）：在左旋乳酸（Ｌ－ＬＡ）水溶液脱水??低聚得到Ｌ－ＬＡ的低聚物，然后将低聚物熔融缩聚得到ＰＬＬＡ预聚物，然后将预聚??８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物可降解高分子材料的研究进展[J]. 杨镜石. 石化技术. 2019(01)
[2]可生物降解高分子材料的相关研究进展[J]. 滕琴. 信息记录材料. 2018(08)
[3]可降解塑料材料的研究进展[J]. 郭翼遥. 中国石油和化工标准与质量. 2017(19)
[4]KH570硅烷偶联剂提高聚己内酯复合材料力学性能[J]. 邓迟,姚宁,杨晓兵,王秀红,翁杰. 材料热处理学报. 2010(05)
[5]生物降解高分子材料研究进展[J]. 郝明凤,刘勇,丁玉梅,杨卫民. 工程塑料应用. 2010(02)
硕士论文
[1]形状记忆交联聚己内酯及其复合材料的制备与性能研究[D]. 李策.哈尔滨工业大学 2017
[2]不同结构脂肪族聚酯的结晶及降解行为研究[D]. 刘慧.北京化工大学 2016
本文编号：3429097
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?ＰＣＬ结构图??
?北京化工大学硕士学位论文???ＣＨ３?ＣＨ２??丨丨?ｈ??、ＣＯＯＨ?ＨＯＣＸＴ??Ｌ－ｌａｃｔｉｃ?ａｃｉｄ?Ｄ－ｌａｃｔｉｃ?ａｃｉｄ??Ｌ￣ｌａｃｎｄｃ?Ｍｃｓｏ?ｌａｃｔｊｄｅ?Ｄ－ｌａｃ．ｉｉｃｌｅ??图１－２乳酸和丙交酯的立体异构形式??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｔｅｒｅｏｉｓｏｍｅｒｉｃ?ｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｌａｃｔｉｃ?ａｃｉｄ?ａｎｄ?ｌａｃｔｉｄｅ．??１．３．２聚乳酸的特性??１．环境友好性??（１）原料可再生性??聚乳酸以乳酸为主要合成原料。乳酸可以通过发酵从可再生能源（玉米、淀粉、??小麦和甘蔗等农作物）中获得。与石油等不可再生资源相比，乳酸的生产可以避免??造成环境污染，同时可再生资源也符合国家提倡的绿色发展、可持续发展理念。??（２）可生物降解性??除了原料的可再生性以外，聚乳酸还具有生物可降解性。与传统的塑料相比，??聚乳酸可以直接通过微生物、光等直接分解为二氧化碳和水等无毒无害无污染的物??质且可以直接参加到自然界循环中。??因此，聚乳酸的可再生性和生物可降解性使得其在市场中的应用非常广泛。??２．生物相容性??聚乳酸最具吸引力的优势除了生物可降解性外就是生物相容性。生物相容性使??其在组织工程方面具有较为广泛的应用。生物相性的材料不应在局部组织产生毒性??或者致癌作用，同时其降解产物不应该感染组织细胞的愈合。当将其植入得到包括??人体组织或生物体中时，聚乳酸可以在酸或酶的作用下水解生成乳酸。乳酸作为机??体内的一种代谢产物可以进一步参加到机体代谢循环中并降解生成二氧化碳和水，??而且这种无毒的或者低含量的代谢产物使其自然而然的获得生物医学工程应用的选??择。
于乳酸异构体原料，温度和催化剂。另一方面，聚??乳酸产物的分子量也会受到反应温度、反应时间以及催化剂单体的纯度和用量的影??响。但是，丙交酯开环聚合反应对工艺条件（无水无氧）的要求并不是很严格。目??前催化剂使用较为广泛且工艺较为成熟的是辛酸亚锡（Ｓｎ（Ｏｃｔ）２），其反应机理如图??］－３所示。??ＯＲ??Ｓｎ（Ｏｃｔ）２?＋?ＨＯ?Ｒ＾?Ｓｎ．?＋?Ｈ?Ｏｃｔ??＼〇ｃｔ??＋?Ｌ?ＬＡ?＾??Ｍｅ?Ｍｅ??ＯｃｔＳｎ?〇一ＣＨ—ＣＯ—〇一ＣＨ—ＣＯ—〇一Ｒ??图１－３?Ｓｎ（Ｏｃｔ）２催化丙交酯聚合机理??Ｆｉｇ．］－３?Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｌａｃｔｉｄｅ?ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ?ｂｙ?Ｓｎ?（Ｏｃｔ）：??（３）固态缩聚法（熔融缩聚法）（ＳＳＰ／ＭＰ）：在左旋乳酸（Ｌ－ＬＡ）水溶液脱水??低聚得到Ｌ－ＬＡ的低聚物，然后将低聚物熔融缩聚得到ＰＬＬＡ预聚物，然后将预聚??８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物可降解高分子材料的研究进展[J]. 杨镜石. 石化技术. 2019(01)
[2]可生物降解高分子材料的相关研究进展[J]. 滕琴. 信息记录材料. 2018(08)
[3]可降解塑料材料的研究进展[J]. 郭翼遥. 中国石油和化工标准与质量. 2017(19)
[4]KH570硅烷偶联剂提高聚己内酯复合材料力学性能[J]. 邓迟,姚宁,杨晓兵,王秀红,翁杰. 材料热处理学报. 2010(05)
[5]生物降解高分子材料研究进展[J]. 郝明凤,刘勇,丁玉梅,杨卫民. 工程塑料应用. 2010(02)
硕士论文
[1]形状记忆交联聚己内酯及其复合材料的制备与性能研究[D]. 李策.哈尔滨工业大学 2017
[2]不同结构脂肪族聚酯的结晶及降解行为研究[D]. 刘慧.北京化工大学 2016
本文编号：3429097
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