聚乳酸直接缩聚反应的研究


纤维生产
剂用 量 较 高 ( 0. 2 %) 或 较 低 ( 0. 05 %) 的情况下 ,产物的分子量都 较低 ,而且当用量较高时产物呈褐 色。
不同 催 化 剂 催 化 的 情 况 下 反 应温度和反应时间对聚合反应的 影响是不同的 。用辛酸亚锡催化 时 ,分子量受温度的影响较大 ,随 着温度的升高 , 分 子 量 将 明 显 增 加 ,用硫酸催化时 ,分子量受温度 的影响则较小 。以硫酸作催化剂 时反应时间过长 ,反应温度过高都 易引起聚乳酸降解 。
子量的影响
高 ,当反应时间达到 14 h~16 h 分 产物分子量的影响不大 。但是 ,当
由于所使用催化剂体系的不 子量最高 ,以后聚合物分子量随时 温度在 160 ℃,或者更低时 ,分子量
同 ,反应温度对聚合反应的影响也 间延长而降低 。聚合物的分子量 提高较慢 。原因是 ,温度过低影响
不同 。用辛酸亚锡催化时 ,分子量 一开始随着反应时间的增加而增 分子链的移动 ,并且不利于小分子
200
12
1#
200
12
2#
200
11 + 6. 5
3#
180
12
4#
180
14
5#
180 12 h、14 h、16 h、18 h、20 h 各取一样 6 # ~10 #
200 12 h、14 h、16 h、18 h、20 h 各取一样 11 # ~15 #
220 12 h、14 h、16 h、18 h、20 h 各取一样 16 # ~20 #
理 聚乳 酸 的 直 接 聚 合 是 一 个 典
H
n HO C COOH →α C
CH3
型的缩聚反应 ,反应体系中存在着 游离酸 、水 、聚酯和丙交酯低聚体
的平衡反应 , 其聚 合 方 程 式 如 式 (1) 。
缩聚反应中 DP = ( K/ nw) 1/ 2 , 其中 DP 为反应程度 , K 为反应平 衡常数 , nw 过程中水分残留比率 。 因此可以看出 , 在一定的温度下 , 平衡常数 K 为常数 ,因此只有降 低小分子水的含量 ,才能达到提高 聚合度的目的 。为了有利于小分
根据聚乳酸的聚合反应特点 : 聚合反应是一个对水和空气十分 敏感的反应 。聚乳酸在 160 ℃以上 时小分子水和空气都会使其降解 。 所以在聚合过程中一定要注意小
纤维生产
表 1 实验记录
催化剂的 反应最终 催化剂
Wt ( %) 温度 ( ℃)
取样时间 ( h)
样品号
辛酸亚锡 0. 5 辛酸亚锡 0. 5 辛酸亚锡 0. 5 硫酸 0. 1 硫酸 0. 05 硫酸 0. 1 硫酸 0. 1 硫酸 0. 1 硫酸 0. 2
关键词 :聚乳酸 ,直接缩合聚合 ,玻璃化转变温度 ,降解
聚乳酸 ( PLA) 是众所周知的自 然可降解的聚合物 ,且具有良好的 生物相容性 。20 世纪 30 年代美国 高分子学家 W. H. Carothers 就曾对 PLA 的可降解性做过报道 。1954 年 ,杜邦公司发现了高分子量的聚 乳酸可以由丙交酯的开环聚合来 合成 ,但易水解和热解 ,因此未得 到广泛的应用[1] 。直到 60 年代 、 70 年代有报道 PLA 在人体内可降 解 ,不但可制成外科手术中的移 植物[2] ,还可以作为缓释药物的包 囊材料后[3] ,聚乳酸在外科和医药 方面得到了广泛 的 研 究 和 应 用 。 80 年代以来 ,尤其是近十年来 ,由 于人们认识到人工合成的聚合物 , 如 PA 、PE、PP 等聚合物多数是不 能生物降解的 ,日益成为生态问题 的主要来源 ,使用后大量滞留在环 境中 , 给环境带来 的 压 力 逐 年 递 增 ,因而可自然降解树脂的研究和 发展空前活跃 。而在常见的可自 然降解树脂中 PLA 许多优势 ,如熔 点和玻璃化转变温度的几乎是可
度较低 ,不利 于以后的进 一步固相缩 聚 ,因此这里
反应条件 :催化剂均选用硫酸 ,其含量均为 0. 1wt % ,聚合条件相同 : 通氮聚合 ,氮气流量为 20 ml/ min
图 2 聚合反应时间对分子量的影响
较小 ,熔点也较低 。
不作详细分析 。
较难排出 ,所以产物分子量不再继
在硫酸催化的条件下 ,聚合温
然后再用两参数的马克 - 豪
温 (Mark2Houwink) 经验公式[5] :
[η] = 5. 45 ×10- 4 Mv0. 73 (3)
CH3 O
C O ε + (n - 1) H2O
(1)
H
30
国际纺织导报 2001 年第 4 期
由此得 Mv 。 1. 3. 2 差示扫描量热法 (DSC) 测
本文主要分析了用硫酸作催 续增长 。同时原料中存在的微量
度对产物分子量的影响很小 。在 化剂时反应温度和反应时间对聚 的单官能团杂质也会导致部分增
相同的聚合温度 (180 ℃) 、相同的 乳酸分子量的影响 。
长链被封端而终止了缩聚反应的
反应时间 (14 h) 的聚合条件下 ,硫
由表 3 得图 2 。
降解树脂中最高 的 , 结 晶 度 也 很 高 ,且具有良好的透明度 。这些优 点使其适于制成纤维 、膜 、模塑成 型物体等 。目前聚乳酸已经应用 于医药卫生 、农林 、园艺 、日用品 、 服装等方面[4 ] 。
1 聚乳酸的原料及合成 原理
1. 1 原料 合成聚乳酸 ( PLA) 的单体有乳
酸和它的环状二聚体2丙交酯 。根 据光学活性不同可分为下列几种 : L2乳酸 、D2乳酸 、L2丙交酯 、D2丙交 酯 、D ,L2丙交酯 (外消旋丙交酯) 、 meso2丙交酯 。 1. 2 聚乳酸直接缩聚法的聚合原
( Ⅱ) oct ,上海化学试剂公司 氯仿 :分析纯 ,分子式 : CHCl3 ,
上海松凯实业有限公司 2. 2 L2乳酸的精制
将 L2乳酸置于三口烧瓶中 ,在 100 ℃进行减压蒸馏 , 主要目的是 要去除 L2乳酸中多余的水 。 2. 3 催化剂的选择
经文 献 报 导[6 ,7 ,8 ] , 许 多 路 易 斯酸和质子酸都可以作为乳酸缩 聚反应的催化剂 。而辛酸亚锡这 种路易斯酸是乳酸聚合时常用的 催化剂 ,并且已经通过美国食品医 药局 ( FIT) 的检测 ,可以作为食品 添加剂 。而用硫酸作为 L2乳酸的 直接缩聚的催化剂时 ,得到的聚合 物分子量较高 ,结晶度和熔点也较 高 。考虑以上因素 ,选用了硫酸和 辛酸亚锡作为催化剂 。 2. 4 聚合装置的选择
子水的排出 ,方法很多 ,如降低压 力 ,提高温度 ,增加液面更新速率 等。
1. 3 测试原理 1. 3. 1 粘度法测分子量的原理
选用 乌 氏 粘 度 计 测 量 表 观 粘 度[η] ,公式为 :
[η]
=
ln
t t0
c
(2)
式中 : t ———溶液流动时间
t0 ———溶剂流动时间
c ———极稀溶液浓度
纤维生产
聚乳酸直接缩聚反应的研究
吴素坤 赵炯心 东华大学材料科学与工程学院 (中国)
摘 要 :本实验以 L2乳酸为原料 ,分别以辛酸亚锡和硫酸为催化剂 ,采用直接熔融缩合 聚合法合成了低分子量聚乳酸 。用 DSC 分析测试了聚合体的结晶度和熔点 。 研究探讨了催化剂种类及其用量 、反应温度和时间等聚合条件对低分子量聚 乳酸分子量的影响 。
4 结论
以 L2乳酸为原料 ,采用直接缩 合聚合法合成聚乳酸 ,辛酸亚锡是 较好的催化剂 ,可以得到分子量较 高的产物 ,但产物结晶度和熔点较 低 。采用硫酸做催化剂时 ,虽然产 物容易发黑 ,但产物的结晶度和熔 点较高 。另外 ,辛酸亚锡做催化剂 时 ,Wt %为 0. 5 %时的产物分子量 要明显高于催化剂用量较低时的 分子量 ;硫酸做催化剂时 ,在催化
的分子量 。
显 增 加。但
在没有催化剂的情况下 ,产物 是 ,因为以辛
的平均分子量很低 。在辛酸亚锡 酸 亚 锡 作 催
催化的条件下 ,在 160 ℃~200 ℃下 化 剂 所 得 的
都能得到较高分 子 量 的 聚 合 物 。 聚 合 体 结 晶
辛酸亚锡用量较高或用量较低时 均得不到较高分子量 ,当辛酸亚锡 用量在 0. 5 %wt 时得到的聚合体 分子量较高 ,但聚合产物的结晶度
置如图 1 。
3 结果与讨论
3. 1 实验记录 (表 1)
图 1 通氮加抽真空聚合装置图
国际纺织导报 2001 年第 4 期
31
纤维生产
3. 2 催化剂对聚乳酸分子量的影 受 温 度 的 影
响
响较大 ,随着
有无催化剂 、催化剂的种类以 温度的升高 ,
及催化剂的用量都会影响聚乳酸 分 子 量 将 明
参考文献
1 Lowpaten , 1954 , 2 ,668 ,162 2 Kulkarni R K, et al. Poly2lactic acid for
surgical implants. Arch. Surg. 1966 , 93 : 839~843 3 Yolles S , et al. Long2acting Delivery Systems for Lactic Antagonists. Journal of Medical Chemistry , 1973 , 16 (8) : 897~901 4 Yamanaka K, Chem. Fibers inter. , 1999 , (49) : 501 5 Schindler A , Harper D J . Polym. Sci. Polym. Chem. Edu , 1979 , 17 ( 8) : 2593 6 Buchholz B , Entenmann G DE. , 4235312 , 1993 7 Ajioda M , Enomoto K, Auzuki K, et al. Bull. Chem. Soc. Jpn , 1995 , 68 (8) : 2125~2131 8 Kari Hiltunen , Jukka V. Macromolecu2 lars , 1997 , 30 : 373~379
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聚乳酸的直接聚合法

聚乳酸的直接聚合法

聚乳酸的直接聚合法
聚乳酸的直接聚合法,也称为缩聚法或聚合缩聚法,是一种常见的制备聚乳酸的方法。

这个过程是通过将乳酸单体在高温下进行聚合缩聚,形成聚乳酸高分子链的方法。

具体的步骤如下:
1. 原料准备:准备乳酸单体。

乳酸单体可以通过发酵法从天然产物(如玉米或甘蔗)中提取,也可以通过化学合成的方法制备。

2. 缩聚反应:将乳酸单体在高温下进行缩聚反应。

通常情况下,聚乳酸的缩聚温度在150℃到200℃之间。

3. 水脱水反应:在缩聚过程中,伴随着水的产生。

为了促进反应向聚合方向进行,可以通过水脱水反应去除产生的水。

4. 聚合过程:随着缩聚反应的进行,乳酸单体会逐渐聚合成聚乳酸高分子链。

5. 结晶和纯化:聚乳酸形成后,通过结晶和纯化的过程,可以得到高纯度的聚乳酸产品。

聚乳酸是一种生物可降解塑料,具有良好的生物相容性和可降解性,被广泛应用于医疗、食品包装等领域。

直接聚合法是聚乳酸生产中常用的方法之一,因其工艺简单、高效,成本较低,受到广泛关注和应用。

聚乳酸的研究进展

聚乳酸的研究进展

聚乳酸的研究进展摘要乳酸主要应用于食品保健、医药卫生和工业等方面。

聚乳酸是以乳酸为主要原料的聚合物,聚乳酸作为生物可降解材料的一种,对环境友好、无毒害,可应用于组织工程、药物缓释等生物医用材料,以及石油基塑料的替代材料。

本文综述了聚乳酸在可降解塑料,纤维,医用材料,农用地膜,和纺织等领域的应用,并对其发展方向进行了展望。

关键词:聚乳酸聚乳酸纤维生物医药生物降解AbstractLactic acid green chemistry is the basic structure of one of the unit ,Mainly used in food, medicine, sanitation and health care industry, etc。

Poly lactic acid is lactic acid as the main raw material polymer,Poly lactic acid as biodegradable material of a kind,Friendly to environment, non-toxic, can be applied to tissue engineering, drugs such as slow release of biomedical materials,And instead of the petroleum base plastic material。

This paper reviewed the biodegradable polylactic acid in plastic, fiber and medical materials, agricultural plastic sheeting, and textile application in the field, and its developing prospects。

直接缩聚法合成聚乳酸工艺中三种锡类催化剂对比研究

直接缩聚法合成聚乳酸工艺中三种锡类催化剂对比研究

直接缩聚法合成聚乳酸工艺中三种锡类催化剂对比研究张健;杨善彬;韩德富【摘要】以D,L-乳酸为原料,采用直接缩聚法合成聚乳酸,分别探讨了锡、氯化亚锡、辛酸亚锡为催化剂对聚乳酸分子量的影响.结果表明,辛酸亚锡为最佳催化剂,在辛酸亚锡用量(按乳酸质量计)为0.8%、135℃低温聚合阶段反应15 min、175℃高温聚合阶段(真空度为0.085 MPa)反应8 h的条件下,合成的聚乳酸无氧化、变色现象,粘均分子量(Mη)可达30 481.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2010(027)001【总页数】3页(P30-32)【关键词】聚乳酸;催化剂;直接缩聚法;合成【作者】张健;杨善彬;韩德富【作者单位】宜宾学院生命科学与食品工程系,四川,宜宾,644005;宜宾学院生命科学与食品工程系,四川,宜宾,644005;宜宾学院生命科学与食品工程系,四川,宜宾,644005【正文语种】中文【中图分类】TQ326.9聚乳酸(PLA)由于具有优良的生物相容性和可降解性,是国内外非常活跃的研究对象。

其聚合方式主要有直接缩聚法与间接聚合法。

直接缩聚法(一步法)由乳酸或其低聚物分子脱水缩合聚合,单体转化率高,工艺简单,成本低,但普遍只能得到低分子量的聚乳酸。

而间接聚合法(两步法)虽然可得到高分子量的聚乳酸,但存在高温、高真空度、高能耗、工艺复杂、生产路线长、产物需经分离等问题,限制了其应用。

因此,已有不少研究针对直接缩聚法进行改进[1~6],以充分发挥其优势。

作者对直接缩聚法合成聚乳酸常用的3种催化剂锡、氯化亚锡、辛酸亚锡进行了较全面的对比,以期优选催化剂,从而得到较高分子量的聚乳酸。

1 实验1.1 试剂与仪器D,L-乳酸,天津科密欧化学试剂开发中心;氯化亚锡,天津威晨化学试剂有限公司;辛酸亚锡、200目锡粉,国药集团化学试剂有限公司;四氢呋喃,美国Bioway公司;丙酮,广东省化学试剂工程技术研究中心;氮气,工业级,市售。

聚乳酸材料制备及性能研究

聚乳酸材料制备及性能研究

聚乳酸材料制备及性能研究在人工合成可降解高分子材料中,聚乳酸是近年来最受研究者们关注的一种。

它是一种生物可降解的热塑性脂肪族聚酯,是一种无毒、无刺激性,具有良好生物相容性、强度高、可塑性加工成型的生物降解高分子材料。

合成聚乳酸的原料可以通过发酵玉米等粮食作物获得,因此它的合成是一个低能耗的过程。

废弃的聚乳酸可以自行降解成二氧化碳和水,而且降解产物经光合作用后可再形成淀粉等物质,可以再次成为合成聚乳酸的原料,从而实现碳循环[3]。

因此,聚乳酸是一种完全具备可持续发展特性的高分子材料,在生物可降解高分子材料中占有重要地位。

迄今为止,学者们对聚乳酸的合成、性质、改性等方面进行了深入的研究。

2.1聚乳酸的合成聚乳酸以微生物发酵产物-乳酸为单体进行化学合成的,由于乳酸是手性分子,所以有两种立体结构。

聚乳酸的合成方法有两种;一种是通过乳酸直接缩合;另一种是先将乳酸单体脱水环化合成丙交酯,然后丙交酯开环聚合得到聚乳酸[4]。

2.1.1直接缩合[4]直接合成法采用高效脱水剂和催化剂使乳酸低聚物分子间脱水缩合成聚乳酸,是直接合成过程,但是缩聚反应是可逆反应,很难保证反应正向进行,因此不易得到高分子量的聚乳酸。

但是工艺简单,与开环聚合物相比具有成本优势。

因此目前仍然有大量围绕直接合成法生产工艺的研究工作,而研究重点集中在高效催化剂的开发和催化工艺的优化上。

目前通过直接聚合法已经可以制备具有较高分子量的聚乳酸,但与开环聚合相比,得到的聚乳酸分子量仍然偏低,而且分子量和分子量分布控制较难。

2.1.2丙交酯开环缩合[4]丙交酯的开环聚合是迄今为止研究较多的一种聚乳酸合成方法。

这种聚合方法很容易实现,并且制得的聚乳酸分子量很大。

根据其所用的催化剂不同,有阳离子开环聚合、阴离子开环聚合和配位聚合三种形式。

(1)阳离子开环聚合只有在少数极强或是碳鎓离子供体时才能够引发,并且阳离子开环聚合多为本体聚合体系,反应温度高,引发剂用量大,因此这种聚合方法吸引力不高;(2)阴离子开环聚合的引发剂主要为碱金属化合物。

玉米合成的高分子——聚乳酸

玉米合成的高分子——聚乳酸

玉米合成的高分子——聚乳酸北京大学光华管理学院 张文琦关键词:玉米塑料 聚乳酸 生物可降解塑料 合成玉米塑料作为一种新型生物质材料,因其优越的性能被誉为继金属材料、无机非金属材料、高分子材料之后的“第四类化学新材料”。

玉米塑料学名“聚乳酸交酯”(Polylactide),是以玉米等富含淀粉的农作物为原材料,经过一系列生物化学技术处理后得到的一种高分子化合物。

玉米塑料除具备化工塑料同样的物理性能外,它无毒无公害,是一种纯生物质塑料,可被广泛应用于包装、医疗、纺织等多个领域。

产品能自然降解为水和二氧化碳,又被绿色植物通过光合作用吸收再次合成淀粉。

从理论上实现了物质的循环利用,从自然中来到自然中去,这就是玉米塑料的“生命历程。

”追溯玉米塑料的起源,应该是在20世纪70年代的全球石油危机以后,人们意识到石油资源的不可再生性,希望通过科学与技术的整合找到一种可再生性资源以摆脱当前面临的石油危机。

化学家开始在实验室里探索如何使玉米、高粱、小麦等富含淀粉的农作物经过发酵、水解、提纯、缩聚等一系列生物化学操作过程,转化为具有传统化工塑料性能的生物塑料。

经过十几年的研究,美国的卡吉尔一陶氏公司(Cargill-Dow)即现在的Nature Works公司的科学家们共同研制出了“二步法”生产玉米塑料的工艺。

所谓的“二步法”是将玉米经过发酵处理制成乳酸(CH。

CHOHCOOH),然后将乳酸制成中间体内交酯,再经开环聚合成聚乳酸。

Cargill Dow LLC公司还因此项技术获得了美国环保署(EPA)2002 年度的Alternative Solvents and Reaction Conditions Award。

本文试从玉米塑料的成分——聚乳酸(PLA)的结构性质,合成原理,应用状况,优势意义等方面简单加以介绍。

1.聚乳酸和乳酸的基本性质1.1 乳酸和丙交酯的结构及性质乳酸是最简单的手性分子之一,有2种旋光异构体: LO乳酸和DO乳酸,分子式C3H6O3 ,结构式如下(见图1):图1 乳酸的结构乳酸分子中具有羟基和羧基双官能团,兼有醇和羧酸的性质。

聚乳酸的直接缩聚_改性及应用研究现状

聚乳酸的直接缩聚_改性及应用研究现状

第38卷第11期2010年11月化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S Vo l 38No 1135作者简介:汪燕(1985-),女,硕士研究生,主要从事高分子材料合成方面的研究。

联系人:彭少贤。

聚乳酸的直接缩聚、改性及应用研究现状汪 燕 彭少贤* 李敏立 黄颖婷(湖北工业大学化学与环境工程学院,武汉430068)摘 要 阐述了聚乳酸的直接缩聚法合成工艺,论述了聚乳酸的改性方法包括:共聚、交联、表面改性、共混、增塑、复合以及一些新技术,综述了聚乳酸在生物医用领域及塑料纤维领域的应用进展。

关键词 PL A ,直接缩聚,改性,应用Research on the direct polycondensation and modification techniques andapplications of polylactic acidWang Yan Peng Shaox ian Li M inli H uang Ying ting(Schoo l of Chemical and Env ir onm ental Engineering,H ubei University of T echno logy,Wuhan 430068)Abstract T he synthesizing pr ocess o f po ly lactic acid by the dir ect polycondensatio n w as elabor ated.T he mo dificat ion techniques of PL A w ere descr ibed,including co po ly merizatio n,cro sslinking ,surface modification,blending ,plastici zatio nand,composition and some new techno lo gies.T he applicatio ns of po ly lactide in fields o f bio medicine,plasy ic and fiber wer e review ed.Key words PL A ,dir ect polyco ndensatio n,modificat ion,application聚乳酸是一种环境友好高分子材料,可在脂肪酶或碱性条件下生物降解为CO 2和H 2O,对环境无毒无害,是解决 白色污染!的重要研究课题之一。

乳酸直接缩聚制备高分子量聚乳酸的方法

乳酸直接缩聚制备高分子量聚乳酸的方法
03115321.6
一、项目简介
随着科学与社会的发展,环境和资源问题越来越受到人们的重视,已成为全球性问题。

以石油为原料的塑料材料应用广泛,这类材料使用后很难回收利用,造成了目前比较严重的“白色污染”问题。

而且石油资源不可再生,大量的不合理使用给人类带来了严重的资源短缺问题。

降解材料的出现,尤其是降解材料的原材料的可再生性为解决这一问题提供了有效的手段。

聚乳酸(PLA)是目前研究应用相对较多的一种降解材料,它是以淀粉发酵(或化学合成)得到的以乳酸为基本原料制备得到的一种环境友好材料,它不仅具有良好的物理性能,还具有良好的生物相容性和降解性能,且对人体无毒无刺激。

但目前应用性聚乳酸绝大部分通过两步法制得,制备过程繁琐、成本高,得到的聚乳酸的价格比普通的材料高出好多倍,仅在医学领域得到了一些应用。

聚乳酸作为一种通用塑料材料还没有得到广泛应用。

本发明是一种工艺简单,成本低廉的制备高分子量聚乳酸的方法,是一种乳酸直接缩聚法。

经对原料乳酸脱水处理-预缩聚-缩聚合制得。

二、功能特点/应用领域
本发明方法工艺简单,生产成本大大降低,且所制得的聚乳酸分子量高,不仅可应用于医学领域,而且作为一种对环境友好的通用塑料可应用于工业、农业、科技等广泛领域。

同济大学科技处
地址:上海市四平路1239号
邮编:200092
联系人:顾国强、骆楚田、叶阳
传真:************
电话:************、65983332。

华东理工大学科技成果——聚乳酸直接缩聚工艺及聚乳酸立体复合材料开发

华东理工大学科技成果——聚乳酸直接缩聚工艺及聚乳酸立体复合材料开发项目简介聚乳酸是一种新型可生物降解材料。

近10年来,聚乳酸发展迅速。

虽然聚乳酸已吸引了全球的眼球,但聚乳酸的性价比低于石油基树脂是制约聚乳酸产业发展的关键因素,而且聚乳酸的耐热性、抗冲击性能较差,限制了其应用,而居高不下的价格也令市场难以接受。

因此应从聚乳酸合成-具有立体复合结构的耐热聚乳酸材料开发-改性应用加工的全技术链角度进行系统的技术改进,以促进聚乳酸产业的发展。

本技术以高纯度手性乳酸为基础,开发了熔融缩聚-固相缩聚制备高分子量聚乳酸的工艺;突破了稳定的、分子量可控的手性聚乳酸合成的技术瓶颈,以手性聚乳酸为原料,通过熔融共混、结晶成核控制等方法开发了聚乳酸立体复合材料;针对聚乳酸材料的结构特点和加工流变特性,开发了聚乳酸的改性配方;可开发出一系列耐热性能、机械性能优异的聚乳酸应用制品。

所属领域材料项目成熟度已完成直接熔融缩聚法合成聚乳酸工艺的开发研究,可获得分子量Mw在1-8万可控、高产率的聚乳酸,并公开发明专利1篇。

已完成固相缩聚法合成聚乳酸的工艺技术开发研究,已获得高分子量(Mw 为40多万)的聚乳酸,为进一步放大实验提供了良好的基础。

已能合成不同光学纯度和不同分子量的聚L-乳酸和聚D-乳酸,开发的聚乳酸立体复合材料熔点≥210℃,热变形温度≥110℃。

应用前景聚乳酸产业要健康、可持续的发展,首要条件是提高聚乳酸的性能,拓展其应用领域,同时其成本必须控制在市场可接受的范围内。

全球聚乳酸的市场消费量呈高速增长趋势,发达国家在2020年前将20%的石油基树脂用生物质塑料替代,我国生物降解材料的应用前景必然广阔。

而立体复合聚乳酸耐热性能十分优秀,是有望替代工程塑料的新一代耐热级聚乳酸,是生物降解材料市场未来的一个发展方向之一。

知识产权及项目获奖情况有自主知识产权;中国发明专利3项:CN1810878A;CN101735429;CN101875765A。

环境友好型生物降解材料聚乳酸的性能研究的总结

环境友好型生物降解材料聚乳酸的性能研究的总结通过通读环境友好型生物降解材料聚乳酸的性能研究,我了解到:聚乳酸(PLA)作为绿色环保型可降解材料,正在受到越来越多的关注,运用的范围也越来越广泛。

聚乳酸的简介:聚乳酸是由乳酸在适当条件下脱水缩合而成,常温下为白色粉状固体,而乳酸则由一般是以含淀粉的小麦、稻谷、玉米、红薯、土豆以及甜菜等农作物为原料发酵法生产而成,制作成本低廉,原料来源充分且可以再生,且成本较低,有助于用于工业大量生产。

聚乳酸产品可以生物降解,无污染,可实现在自然界中的循环,是理想的高分子材料。

PLA 的结构就是乳酸单体的重复结构,而乳酸分子中有一个不对称的碳原子,具有旋光性。

因此PLA具有几种旋光异结构。

PLA 的强度和热稳定性随着分子量的增大而提高,只有当分子量达到一定程度才有使用价值,分子量太低的话很容易就分解,不可用于实用。

PLA是由乳酸合成的,合成方法主要有两种:直接缩聚法和丙交酯开环聚合法(二步法)。

直接缩聚法具有反应成本低、聚合工艺简单、不使用有毒催化剂等优点。

但是直接合成法要获得高分子量的聚合物必须注意以下三个问题:(1) 动力学控制;(2)水的有效脱出;(3)抑制降解[5] 。

直接缩聚法主要有两种,一种是溶液聚合,另一种是熔融聚合。

另外还有一种固相聚合法。

溶液聚合法:溶液聚合反应在生产上被广泛用来生产油漆、涂料、聚氨酯等,反应可以在纯溶剂中进行,也可以在混合溶液中进行。

反应液在高真空和相对低的温度下,水与溶剂形成共沸物被脱出,其中夹带丙交酯的溶剂经过脱水后再返回到聚合反应器中。

因此溶液聚合法能很好地抑制解聚副反应的速率,可以在较长的时间内合成出相对较高分子量的PLA。

溶液聚合法的基本特点是:溶剂的存在使得反应比较缓和而且平稳,有利于热量交换,避免了局部过热现象。

但不便于操作,要求采用高真空,装置复杂;同时高沸点溶剂的使用给 PLA 的纯化带来困难,反应后处理相对复杂,因此生产成本较熔融缩聚法高。

乙二胺改性聚乳酸的直接熔融缩聚法合成研究

业 ,已成 为 当前 研究 开发 空前 活跃 的一大 热点 。
学 试剂 一 厂 ;三 氯 甲烷 :A R,天 津 市 富宇 精 细化 工 液体 石蜡 :A R,天 津市红 岩化 学试 剂厂 。
有 限公 司 ;乙 二 胺 :A R,天 津 市 红 岩 化 学 试 剂 厂 。
D C仪 器 :Q O S lO,美 国 T A公 司 ;傅 立 叶变 换 红
Et l n di m i e hy e e a n
CHEN u— ng, Z Yo ni HANG hixa Z 。 i
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塑 料 工 业
CHI L T CS I NA P AS I NDU T Y S R
第3 9卷第 7期
21 0 1年 7月
乙二 胺改 性 聚 乳 酸 的 直 接熔 融缩 聚 法 合 成研 究 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
陈佑 宁 ,张知侠
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