聚乳酸及其共聚物的合成与工艺研究的开题报告一、研究背景及意义聚乳酸（Polylacticacid，PLA）是一种以可再生植物资源为原料，通过生物发酵、聚合等技术制备的高分子材料，具有优异的可降解性、生物相容性、机械性能和加工性能等特点，被广泛应用于医疗、包装、纺织、汽车等领域，并受到世界各国的广泛关注和研究。然而，PLA的应用受到合成成本和性能的限制，一些研究表明：单纯的PLA性能存在一些问题，如：降解速度较慢、质量不稳定、屈服强度差、易裂性较差等。为了解决这些问题，研究者开始将PLA与其他生物材料或合成材料共聚，得到的共聚物不仅能继承单纯PLA的优良性能，还能改善其性能，如增加熔体流动性、提高韧性、降低岩膜温度等。因此，对于PLA及其共聚物的合成及制备工艺的研究，将有助于推动PLA在各领域的应用及提高其性能，具有重要意义。二、研究内容及思路本次课题将着重研究PLA及其共聚物的合成及制备工艺，并对其性能进行表征和对比。1.PLA单独合成工艺的优化研究（1）原料的选择及预处理（2）催化剂种类和匀浆方法的研究（3）共混物的制备及热稳定性的测试2.PLA与其他生物材料、合成材料共聚的研究（1）与聚乙烯醇（PVA）的共混及加工工艺研究（2）与聚羟基脂肪酸酯（PHA）的复合及熔融共混工艺研究（3）与腈纶（PAN）的共聚合成及性能测试3.成品性能的测试及对比（1）力学性能的测试与对比（2）热稳定性的测试与对比（3）降解性能的测试与对比三、研究方法及步骤1.扎实学习相关文献，理解PLA及其共聚物的物理化学性质及应用领域；2.确定PLA单独合成及共聚物的重要原料、催化剂等，预先准备好试剂；3.研究单独PLA的制备工艺，包括原料选择、催化剂种类和加入方式、共混物的制备等工艺，并进行热稳定性测试；4.研究PLA与其他生物材料、合成材料共聚的工艺，包括共混及加工技术、熔融复合工艺等，并对制备的共聚物进行性能测试与对比；5.对PLA单独制备和共聚物制备的成品进行力学性能测试、热稳定性测试和降解性能测试，并与标准品对比；6.最后，完成实验结果的汇总和分析，并对结果进行综合性讨论。四、预期结果及结论通过本次研究，重点研究了聚乳酸及其共聚物的制备工艺，并对成品进行了性能测试，预计可以得到如下结果及结论：1.PLA单独合成工艺的优化：通过催化剂的选择和加入方式的优化、原料的预处理以及共混物制备等，可以优化单纯PLA的制备工艺，得到性能更稳定、强化处理后力学性能和热稳定性均有显著提高的PLA。2.PLA与其他生物材料、合成材料的共聚合成：将PLA与其他生物材料、合成材料进行共聚合成，得到新型PLA共聚物，并对性能进行了对比，发现共聚物不仅保留了PLA的优良性能，而且性能更加稳定、造型更加灵活，具有更广泛的应用前景。3.降解性能测试表明：本研究制备的PLA及其共聚物在一定环境下存在较快的降解性，符合绿色环保的要求，有利于推动可降解生物材料的应用。总之，本研究对PLA及其共聚物的合成和制备工艺进行了深入研究，对推动PLA的应用和提高其性能将具有重要的意义。