首页> 正文

端基改性聚乳酸共聚物的扩链研究及其表征

2020-12-16阅读(345)

端基改性聚乳酸共聚物的扩链研究及其表征

论文摘要

本论文主要用端基改性剂和二异氰酸酯对聚乳酸进行改性和扩链研究,并探索三嵌段聚乳酸共聚物的合成。选用端羟基改性剂ε-己内酯（ε-caprolactone,ε-CL）、1, 4-丁二醇（1, 4-butanediol, BDO）、二乙醇胺（diethanolamine, DEA）和端羧基改性剂丁二酸酐（succinic anhydride, SA）、已二酸（adipic acid, AA）、柠檬酸（citric acid, CA）分别与乳酸在0.098 MPa压力条件下,以辛酸亚锡[Sn（Oct）2]为催化剂,采用梯度控温法合成了几种端羟基聚乳酸共聚物[P（LA/CL）、P（LA/BDO）、P（LA/DEA）]和端羧基聚乳酸共聚物[P（LA/SA）、P（LA/CA）、P（LA/AA）]。用乌氏粘度法、傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）、核磁共振分析（1H-NMR）、示差扫描量热分析（DSC）、热重分析（TGA）、X–射线衍射分析（XRD）等对共聚物进行了表征。结果表明,三种端羟基聚合物的Tg均比PLA的小,降低了聚乳酸的刚性,起到了一定的增塑作用;各聚合物热稳定性较好,为一步分解;P（LA/CL）和P（LA/BDO）的结晶度比PLA的有所降低,柔韧性增强,而P（LA/DEA）为无定型聚合物,这种无定型结构有利于材料的降解。用异氟尔酮二异氰酸酯（3-Isocyanatomethyl-3, 5, 5-trimethylcyclohexyl isocyanate, IPDI）扩链后,分子量均有增大;三种端羧基共聚物的Tg均比PLA的小,降低了聚乳酸的刚性;TGA结果表明各共聚物热稳定性提高,为一步分解;XRD分析得出P（LA/SA）和P（LA/AA）比PLA的结晶度有所升高,而P（LA/CA）的结晶度略微降低,说明可通过调节乳酸和改性剂的配比来调节材料的力学性能。此端基聚乳酸共聚物的合成方法简单可行,成本低廉,为后续采用扩链等反应合成高分子量的PLA提供了有效的活性低聚物。探讨了P（LA/CL）的最佳合成工艺条件为:压力0.098 MPa,原料配比n（D, L-LA）∶n（ε-CL） =8∶2,催化剂Sn（Oct）2用量为0.8 %（质量分数,下同）,采用梯度控温法,最后聚合温度为170℃,聚合反应时间7 h。合成的系列P（LA/CL）中的最大Mη可达20785。以乳酸、ε-己内酯、丁二酸酐为单体原料,在0.098 MPa压力条件下,以辛酸亚锡[Sn（Oct）2]为催化剂,采用梯度控温法合成了三嵌段聚乳酸共聚物,用IPDI对其扩链。产物用乌氏粘度法、FT-IR、1H-NMR、TGA及XRD等手段进行了表征。结果表明:由FT-IR和1H-NMR测试结果得出三嵌段聚乳酸共聚物合成成功;几种合成方法中,先合成端羟基低聚物P（LA/CL）,再加第三种单体SA与之共聚来合成三嵌段共聚物[P（LA/CL-SA）]分子量最高。IPDI扩链后的产物分子量提高不多,可能的原因是IPDI为端羟基型扩链剂,对端羧基封端的聚合物扩链效果不明显。TGA测试结果表明P（LA/CL-SA）的热稳定性比PLA的低,为一步分解;X–射线衍射结果为无定形峰,表明此材料易降解,结晶度比PLA低,说明增加了PLA的塑性,柔韧性增强。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 前言
  • 1.1 概述
  • 1.2 聚乳酸的性质
  • 1.3 聚乳酸的合成
  • 1.3.1 开环聚合法
  • 1.3.2 直接聚合法
  • 1.3.3 固相聚合法
  • 1.3.4 扩链反应
  • 1.4 聚乳酸的改性
  • 1.4.1 聚乳酸的化学改性
  • 1.4.2 聚乳酸的物理改性
  • 1.5 聚乳酸的医学应用
  • 1.5.1 外科手术缝合线材料
  • 1.5.2 牙科材料
  • 1.5.3 眼科植入材料
  • 1.5.4 骨科固定材料
  • 1.5.5 组织工程支架材料
  • 1.5.6 药物控释材料
  • 1.5.7 临床应用研究
  • 1.6 本论文研究的意义及内容
  • 2 端羟基聚乳酸预聚物的制备及扩链研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 主要原料与试剂
  • 2.2.2 实验仪器
  • 2.2.3 实验过程
  • 2.2.4 测试和表征
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 分子量的测定
  • 2.3.2 红外光谱分析
  • 1H-NMR 图谱解析'>2.3.31H-NMR 图谱解析
  • 2.3.4 DSC 分析
  • 2.3.5 TGA 分析
  • 2.3.6 XRD 测试聚合物的结晶程度
  • 2.4 本章小结
  • 3 端羧基聚乳酸预聚物的制备及表征
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 原料与试剂
  • 3.2.2 实验仪器
  • 3.2.3 实验过程
  • 3.2.4 测试和表征
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 产物粘均分子量测定
  • 3.3.2 红外光谱分析
  • 1H-NMR 图谱解析'>3.3.31H-NMR 图谱解析
  • 3.3.4 DSC 分析
  • 3.3.5 TGA 分析
  • 3.3.6 结晶性能测试
  • 3.4 本章小结
  • 4 已内酯对聚乳酸的共聚改性研究
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 原料与试剂
  • 4.2.2 实验仪器
  • 4.2.3 合成方法
  • 4.2.4 分子量的测定
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 ε-己内酯用量对共聚物粘均分子量的影响
  • 4.3.2 催化剂用量对产物粘均分子量的影响
  • 4.3.3 聚合温度对共聚物粘均分子量的影响
  • 4.3.4 聚合时间对共聚物粘均分子量的影响
  • 4.4 本章小结
  • 5 三嵌段聚乳酸共聚物的制备及扩链研究
  • 5.1 引言
  • 5.2 实验部分
  • 5.2.1 原料与试剂
  • 5.2.2 实验仪器
  • 5.2.3 实验过程
  • 5.2.4 测试和表征
  • 5.3 结果与讨论
  • 5.3.1 反应物配比对分子量的影响
  • 5.3.2 单体添加顺序对分子量的影响
  • 5.3.3 红外光谱分析
  • 1H-NMR 图谱解析'>5.3.41H-NMR 图谱解析
  • 5.3.5 TGA 分析
  • 5.3.6 XRD 测试聚合物的结晶程度
  • 5.4 本章小结
  • 6 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.1.1 端羟基聚乳酸共聚物的合成及扩链研究
  • 6.1.2 端羧基聚乳酸共聚物的合成
  • 6.1.3 P（LA/CL）的最佳工艺条件
  • 6.1.4 三嵌段聚乳酸共聚物的合成
  • 6.2 本论文的后续工作设想
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录

    • 相关论文文献

    • [1].乙丙共聚物粘度指数改进剂生产技术及研究进展[J]. 石化技术 2016(03)
    • [2].乙烯–丙烯酸类共聚物开发技术和市场调研[J]. 工程塑料应用 2020(03)
    • [3].降冰片烯与α-烯烃共聚物薄膜的性能研究[J]. 合成纤维 2016(11)
    • [4].衣康酸-天冬氨酸共聚物合成及其阻垢性能的研究[J]. 化学研究与应用 2017(04)
    • [5].含磷阻燃耐高温聚芳醚/聚芳醚酮共聚物合成与表征[J]. 高分子学报 2016(04)
    • [6].氟-硅-醋-丙共聚物制备及其在石质文物保护中的应用[J]. 中国胶粘剂 2016(07)
    • [7].水溶性AA/AM/AHPSE/DNDA四元共聚物驱油剂的合成及性能研究[J]. 化工新型材料 2015(10)
    • [8].共聚物的应用和研究进展[J]. 实用医学杂志 2011(12)
    • [9].Polymer Latex上调SBR法共聚物价格[J]. 上海塑料 2010(01)
    • [10].二氧化碳共聚物研发创三项世界第一[J]. 河南化工 2009(02)
    • [11].二氧化碳共聚物研发创3项世界第一[J]. 橡塑技术与装备 2009(04)
    • [12].我国二氧化碳共聚物产业化开拓获新突破[J]. 深冷技术 2009(03)
    • [13].我国二氧化碳共聚物研究创七项世界第一[J]. 上海化工 2009(08)
    • [14].我国二氧化碳共聚物研究创7项世界第一[J]. 中外能源 2009(08)
    • [15].氨基酸衍生联酚与聚乙二醇两亲共聚物的合成与表征[J]. 塑料 2009(04)
    • [16].蓖麻油与乳酸的共聚物合成与表征[J]. 化学研究与应用 2008(08)
    • [17].苯乙烯-苯乙烯磺酸钠共聚物的制备及其流变性能[J]. 功能高分子学报 2017(01)
    • [18].羟基聚硅氧烷共聚物的合成与表征[J]. 有机硅材料 2016(02)
    • [19].丙烯酸十八酯共聚物的合成及性能研究[J]. 材料导报 2016(06)
    • [20].新型四元共聚物的合成及阻垢性能评价[J]. 工业用水与废水 2015(01)
    • [21].聚丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物改性聚乳酸的研究[J]. 工程塑料应用 2015(04)
    • [22].可熔融丙烯腈-N-乙烯基咪唑共聚物及纤维的制备与性能[J]. 高等学校化学学报 2015(10)
    • [23].己内酰胺与八甲基环四硅氧烷共聚物的合成及性能研究[J]. 杭州师范大学学报(自然科学版) 2015(06)
    • [24].乙烯-乙烯醇共聚物的合成研究进展[J]. 石油化工 2013(12)
    • [25].AM/AA/AMPS/NPAB四元共聚物驱油剂的合成及性能研究[J]. 精细石油化工 2014(01)
    • [26].丙烯酸丁酯/异戊二烯共聚物的合成及性能研究[J]. 化工新型材料 2014(07)
    • [27].聚丙烯酸-聚氨酯-丁烯醛共聚物的复鞣应用研究[J]. 中国皮革 2013(13)
    • [28].无卤阻燃丙烯腈共聚物的制备及性能[J]. 高等学校化学学报 2013(09)
    • [29].苯胺与吡咯共聚物空心球的自组装制备及性能[J]. 高分子学报 2012(03)
    • [30].新型两性共聚物阻垢剂的合成及性能研究[J]. 工业水处理 2012(07)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  

    端基改性聚乳酸共聚物的扩链研究及其表征
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5