生物基酚取代烷基铝与钼系催化剂配位制备PL-LA及其增韧研究

发布时间：2021-05-11 22:58

　　传统塑料制品所带来的环境污染是影响人类生存发展的重要问题,而生物降解材料能够完美的解决这一问题。聚乳酸（PLA）因其来源可再生、制品可降解以及优异的力学强度和生物相容性使其有望完全替代传统塑料。但是,PLA本身存在的缺点却阻碍了PLA的普及,如:高分子量PLA的强度高,韧性差,而低分子量PLA现有的催化体系不能够同时兼备环保与可控调控聚合产物立体构型的能力,使之不能很好的满足其医疗市场应用。因此,研发一种制备低分子量PLA的高效催化体系以及增韧PLA成为当下研究的热点。本论文选用不同生物基酚取代三异丁基铝催化左旋丙交酯（L-LA）开环聚合制备PL-LA,系统研究聚合反应条件对聚合活性的影响以及催化剂结构对聚合产物结构的影响。通过红外、核磁来表征聚合产物的结构,DSC、XRD、POM来表征聚合产物的结晶能力与形貌,利用GPC来表征分子量及分子量分布,得到最佳聚合条件以及生物基酚结构与聚合产物PLLA立构规整性、聚合活性的关系。研究发现Al系催化剂能够在简单的制备工艺下制备出PL-LA。通过改变生物基酚的结构和用量来改变催化剂的结构以及活性中心Al原子周围取代基的空间位阻,可改变聚合产物的... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
符号说明
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 聚乳酸的简介
        1.2.1 聚乳酸的发展
        1.2.2 聚乳酸的结构
        1.2.3 聚乳酸的降解和应用
    1.3 开环聚合机理
        1.3.1 阴离子开环聚合机理
        1.3.2 阳离子开环聚合机理
        1.3.3 配位开环机理
    1.4 开环聚合催化剂
        1.4.1 阴离子开环聚合催化剂
        1.4.2 阳离子开环聚合催化剂
        1.4.3 配位开环聚合催化剂
    1.5 增韧材料
        1.5.1 生物降解增韧材料
        1.5.2 非生物降解增韧材料
    1.6 聚乳酸增韧方法
        1.6.1 共聚增韧
        1.6.2 共混改性
    1.7 课题的提出与研究
        1.7.1 课题的提出与意义
        1.7.2 课题的研究内容
第二章 生物基酚取代烷基铝催化L-LA开环聚合
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器与测试条件
        2.2.3 L-LA的提纯
        2.2.4 生物基酚催化剂的制备
        2.2.5 生物基酚催化剂催化L-LA开环聚合
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 L-LA的重结晶提纯
        2.3.2 生物基酚催化剂对L-LA开环聚合活性的探究
        2.3.3 生物基酚催化剂对L-LA开环聚合立构规整性的的探究
        2.3.4 酚/铝比对L-LA开环聚合活性的探究
        2.3.5 铝/L-LA比对L-LA开环聚合活性的探究
        2.3.6 L-LA浓度对L-LA开环聚合活性的影响
        2.3.7 聚合时间对L-LA开环聚合活性的影响
        2.3.8 聚合温度对L-LA开环聚合活性的影响
        2.3.9 第二组分(Mo)对L-LA开环聚合活性的影响
            2.3.9.1 P_(204)/MoCl_5 催化体系对L-LA开环聚合的影响
            2.3.9.2 TNPP/MoO_2Cl_2 催化体系对L-LA开环聚合的影响
            2.3.9.3 TBP/MoCl_5 催化体系对L-LA开环聚合的影响
    2.4 本章小结
第三章 1,2-PB增韧PLA
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器及测试条件
        3.2.3 L-LA单体与丁二烯单体的共聚
        3.2.4 环氧化1,2-聚丁二烯的制备
        3.2.5 生物基酚催化剂的制备
        3.2.6 PLA-g-E-1,2-PB聚合物的制备
        3.2.7 E-1,2-PB原位增韧PLA
        3.2.8 E-1,2-PB凝胶含量测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 共聚产物微观结构的表征
        3.3.2 PLA-g-E-1,2-PB相容剂下的1,2-PB增韧PLA
            3.3.2.1 E-1,2-PB微观结构的表征
            3.3.2.2 PLA-g-E-1,2-PB微观结构的表征
            3.3.2.3 1,2-PB对PLA力学性能的影响
    3.4 E-1,2-PB直接增韧PLA
        3.4.1 E-1,2-PB/PLA的微观结构
        3.4.2 E-1,2-PB对 PLA力学性能的影响
        3.4.3 不同份数E-1,2-PB对 PLA力学性能的影响
    3.5 结论
第四章 1,2-PB与PLA相容剂的制备
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验仪器及测试条件
        4.2.3 共聚物的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 HTPB-PLLA的微观结构
        4.3.2 DBU/L-LA对聚合产物分子量的影响
        4.3.3 OH/L-LA对聚合产物分子量的影响
    4.4 结论
结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
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[3]聚乳酸降解性能研究进展[J]. 董奇伟.  塑料制造. 2011(03)
[4]聚乳酸的合成·生物降解及应用研究现状[J]. 张洁琼,曹健,李艳芳,田广兰.  安徽农业科学. 2010(31)
[5]聚乳酸增韧研究进展[J]. 强涛,于德梅.  高分子材料科学与工程. 2010(09)
[6]聚L-乳酸的合成及表征[J]. 沈贤德,肖猱,李金钢.  应用科技. 2008(12)
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[8]原位制备淀粉接枝聚乳酸[J]. 龚晴霞,涂克华,王利群.  高分子学报. 2006(09)
[9]聚乳酸的合成及其应用[J]. 李雪刚,张志艳,徐智策,赵地顺,张智勇.  河北化工. 2005(05)
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本文编号：3182260