陕西科技大学硕士学位论文聚乳酸的合成及改性研究姓名：陈佑宁申请学位级别：硕士专业：有机化学指导教师：樊国栋20080501聚乳酸的合成及改性研究摘要本文首先综述了聚乳酸（ＰＬＡ）的合成研究进展，主要包括聚乳酸的基本性能、聚乳酸的直接合成研究、聚乳酸的其它合成方法的研究以及聚乳酸的改性研究；概述了聚乳酸及其共聚物合成反应中使用的催化体系以及聚乳酸类材料在医学领域和纺织行业的应用。本文主要进行了直接溶液缩聚和熔融缩聚合成聚乳酸的工艺研究及聚乙二醇（ＰＥＧ）、２，４－甲苯二异氰酸酯和羟基磷灰石对聚乳酸的改性研究。实验结果如下：采用溶液缩聚法直接合成聚乳酸，探索了催化剂用量、单体浓度、反应温度及反应时间对聚乳酸分子量的影响。结果表明：选用辛酸亚锡作为催化剂，用量为０．８％；甲苯作为溶剂，甲苯与乳酸单体的比例为２：１，聚合温度控制在１７０℃，反应１２ｈ，可得到粘均分子量为１２３２０的聚乳酸。采用熔融缩聚法直接合成聚乳酸，探索了催化剂用量、单体浓度、反应温度及反应时间对聚乳酸分子量的影响。结果表明：选用辛酸亚锡作为催化剂，用量为１．Ｏ％，聚合温度控制在１６０℃，０．０９Ｍｐａ反应１０ｈ，可得到粘均分子量为９．６８ｘ１０３的聚乳酸。采用熔融共聚法合成聚乳酸一聚乙二醇，探讨了催化剂种类及其用量、反应温度、反应时间、聚乙二醇的种类及其用量对产物分子量的影响，并对产物进行了表征。实验结果表明：１７０℃，催化剂辛酸亚锡用量为Ｏ．８％时，乳酸与Ｉ％ＰＥＧ（４００）共聚１０ｈ可合成粘均分子量为２．７９ｘ１０４的ＰＬＡ．ＰＥＧ共聚物。采用直接熔融缩聚法先合成相对低分子量的聚乳酸，再以２，４－甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）作为扩链剂进行扩链反应。研究了反应时间、温度、催化剂种类和用量及扩链剂用量对聚乳酸分子量的影响，并采用ＩＲ、ＤＳＣ及ＧＰＣ对产物进行表征。实验结果表明：在１７０℃、０．０９ＭＰａ条件下，以１０％的ＴＤＩ作为扩链剂进行扩链反应１．５ｈ，产物分子量有明显提高。以Ｃａ（Ｎ０３）２和ＮＨ４Ｈ２Ｐ０４为前驱物，分别用沉淀法和微乳液法合成了羟基磷灰石（ＨＡ），探讨了反应温度、煅烧温度和溶液的ｐＨ值对ＨＡ合成的影响。采用扫描电镜、红外光谱对ＨＡ进行了分析。结果表明：当反应温度为３０℃，煅烧温度为６５０℃时，采用沉淀法合成的ＨＡ含量和纯度均比较高。以聚乳酸和羟基磷灰石为原料，采用溶液．超声分散法合成了不同比例的聚乳酸／羟基磷灰石复合材料。采用扫描电镜、红外光谱对复合材料的性能进行了分析，用粘度法测定了复合材料的分子量。结果表明：ＨＡ含量为１０％时可得到粘均分子量为１５９５０的复合材料。关键词：聚乳酸，溶液缩聚，熔融缩聚，聚乳酸．聚乙二醇（ＰＬＡ．ＰＥＧ）共聚物，熔融共聚，２，４．甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ），羟基磷灰石ｌｌＳｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＰｏｌｙｌａｃｔｉｃＡｃｉｄＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｉｓｔｈｅｓｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｒｅｃｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｐｏｌｙｌａｃｔｉｃａｃｉｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｓ，ｄｉｒｅｃｔｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｉｎｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｐｏｌｙｌａｃｔｉｃａｃｉｄａｎｄｉｔｓｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｌａｃｔｉｃａｃｉｄａｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｐｒｉｍａｒｉｌｙｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｃｉａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｓｙｎｔｈｅｓｉｚａｔｉｏｎｏｆｌａｃｔｉｄｅｔｈｒｏｕｇｈｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎａｎｄｍｅｌｔｐｏｌｙｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ，ａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｌａｃｔｉｃａｃｉｄｂｙＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ，２４一ｔｏｌｕｙｌｅｎｅｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＴＤＩ）ａｎｄｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ（ＨＡ）．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗ：Ｄｉｒｅｃｔｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｐｏｌｙｌａｃｔｉｃａｃｉｄｔｈｒｏｕｇｈｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎｗａｓ