聚乳酸與環(huán)氧類擴鏈劑的擴鏈反應.pdf

1、聚乳酸是一種以可再生資源為起始原料來生產的新型高分子材料，具有良好的生物降解性、生物相容性和生物吸收性，可廣泛用作包裝材料、生活用品等日用聚合物以及組織工程支架、藥物釋放載體、外科植入物等生物醫(yī)用材料，是可生物降解高分子材料領域研究開發(fā)的熱點。 本文對聚乳酸的合成方法、結構、性能及應用進行了綜述，認為如何高效、低成本地獲得高相對分子量的聚乳酸、提高聚乳酸的韌性以及在聚乳酸鏈結構中引入適量的官能團，是聚乳酸材料合成與改性研究開發(fā)中

2、應重點解決的問題。為此，本文提出一種新的熔融縮聚-擴鏈方法，即用熔融縮聚得到的聚乳酸低聚物與二縮水甘油酯(或醚)等環(huán)氧類擴鏈劑進行擴鏈反應，以期解決上述問題，對擴鏈反應、擴鏈后導致的功能化(即極性基團的引入)進行了初步探索性研究。 首先對聚乳酸低聚物端基對擴鏈反應的影響進行了比較研究。在乳酸縮聚過程中不加入或分別加入1，4-丁二醇、1，4-丁二酸、丁二酸酐，得到相對分子量為1000左右的聚乳酸低聚物：HO-OLLA-COOH、H

3、O-OLLA-OH、HOOC-OLLA-COOH(1)、HOOC-OLLA-COOH(2)，通過氫核磁譜圖對其結構進行了表征；將含不同端基的聚乳酸低聚物與二縮水甘油酯擴鏈劑A進行擴鏈反應，發(fā)現擴鏈劑既可與羧基反應也可與羥基反應，但是與羧基反應的活性更高，生成的聚乳段的擴鏈產物的特性粘數更大；與丁二酸相比，采用丁二酸酐制得的聚乳酸低聚物的擴鏈效果為最好。 通過改變乳酸和丁二酸酐的摩爾比并調節(jié)縮聚反應時間，制得一系列相對分子量(10

4、00-20000)的端羧基乳酸齊聚物，考察了相對分子量(或端基含量)對擴鏈反應的影響。研究表明，擴鏈產物特性粘數隨低聚物相對分子量增大而增加；對低相對分子量(1000)的低聚物，擴鏈倍數較大為8.89倍，但隨低聚物相對分子量增大，擴鏈倍數明顯減少，當低聚物相對分子量為20000時，擴鏈效果不明顯。故擴鏈反應條件需進一步優(yōu)化。擴鏈產物的轉變溫度與低聚物相對分子量有關，但低聚物相對分子量低于3000時，擴鏈產物為無定型產物；當低聚物相對分子

5、量高于5000時，擴鏈產物為結晶性聚合物，其熔點為138.03-144.95℃。 聚乳酸低聚物與二縮水甘油酯(或醚的)的擴鏈反應可將低聚物的端基轉化為側羥基，擴鏈產物的側羥基與低聚物的端基數量或相對分子量有關。低聚物相對分子量越小，擴鏈產物的側羥基數量越大，親水性增大，接觸角減小。當聚乳酸低聚物相對分子量由20000降低到1000時，擴鏈產物的接觸角從82.8°降低到76.4°。同時考察了相對分子量為10000的齊聚物的擴鏈產物