论文题目: PLLA及其共聚物研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料学
作者: 郝红
导师: 梁国正
关键词: 聚乳酸,生物降解,开环聚合,壳聚糖,壳聚糖接枝共聚物,深度冷冻升华,大分子体积溶剂
文献来源: 西北工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 聚乳酸(PLA)是具有生物降解性和生物相容性的高分子材料，在人体内代谢的最终产物是水和二氧化碳，其代谢过程的中间产物乳酸也是人体内糖代谢的产物，不会在重要器官聚集，因此成为医学领域中最具吸引力的材料之一，同时也是一种具有广泛应用前景的环保型高分子新材料。随着PLA应用领域的不断扩展以及对材料性能要求的不断提高，如何有效解决PLA目前存在的疏水性强、韧性差、降解周期长且不可调控、细胞相容性不佳和降解中间产物乳酸在体内形成酸性微环境等不足之处，成为人们普遍关注和期待解决的前沿问题。改善PLA结晶性能以及合成具有不同组成和特定结构的共聚物等方法可以调节聚乳酸的性能，并赋予其特殊的性质。 基于以上的认识，在聚(L-乳酸)(PLLA)的合成、降解性能及结晶性能，多臂结构PLLA的合成及降解性能，PLLA／壳聚糖接枝共聚物的合成等方面作了详细的研究。 (1)采用开环聚合方法合成了PLLA。对PLLA的化学结构、晶体结构和热性能作了表征。讨论了反应条件对PLLA分子量的影响。结果表明，丙交酯的开环聚合中，引发剂用量、体系真空度及L-丙交酯纯度对PLLA分子量大小起决定性作用。实验中乳酸脱水得到的单体L-丙交酯收率达88.37％，左旋光学纯度为99.3％，L-丙交酯开环聚合得到分子量为14万的PLLA。PLLA的体外降解实验结果表明，PLLA的降解是本体降解机制。 (2)PLLA的结晶性能直接影响着它的降解性能和机械加工性能。分别采用小分子体积溶剂(如对二甲苯)方法、大分子体积溶剂方法和深度冷冻升华方法对PLLA的结晶性能作了详细研究。在对二甲苯溶液中，从浓度为0.1％溶液中结晶的PLLA的结晶度为68％，结晶速度系数(CRC)为0.643，在稀溶液中，有较高的结晶度和结晶速度。随着溶液浓度的增加，结晶度和结晶速度降低。以分子体积较大的聚乙二醇(分子量为400)等为溶剂，PLLA在较高浓度溶液(10％)中也可以得到高的结晶度和结晶速度。因此，溶剂分子体积对高分子溶液性质有重要
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 生物降解高分子材料
1.1.1 生物降解高分子材料的降解机制
1.1.2 生物降解高分子材料分类
1.2 PLA的研究进展
1.2.1 PLA的发展
1.2.2 PLA的合成
1.2.3 PLA的降解
1.2.4 PLA共聚物的研究
1.2.5 PLA的结晶性能研究
1.2.6 PLA及共聚物的应用
1.3 本论文的研究意义和主要内容
1.3.1 PLA研究中存在的问题
1.3.2 主要研究内容
第二章 L-丙交酯的制备
2.1 L-丙交酯合成原理
2.2 L-丙交酯的制备
2.2.1 原料与试剂
2.2.2 实验过程
2.2.3 L-丙交酯的分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 脱水工艺对乳酸脱水效率的影响
2.3.2 反应条件对L-丙交酯制备的影响
2.3.3 L-丙交酯的表征
2.4 小结
第三章 PLLA的制备
3.1 L-丙交酯开环聚合原理
3.2 PLLA的制备
3.2.1 原料与试剂
3.2.2 实验过程
3.2.3 PLLA的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 引发剂用量对PLLA分子量的影响
3.3.2 L-丙交酯纯度对PLLA分子量及收率的影响
3.3.3 聚合温度对PLLA分子量的影响
3.3.4 聚合时间对PLLA分子量及转化率的影响
3.3.5 聚合装置对PLLA分子量的影响
3.3.6 PLLA热性能及结晶性能DSC测试
3.3.7 PLLA结构表征
3.3.8 PLLA的In Vitro降解实验
3.4 小结
第四章 PLLA结晶性能研究
4.1 实验部分
4.1.1 原料与试剂
4.1.2 实验过程
4.1.3 分析表征
4.2 结果与讨论
4.2.1 从对二甲苯溶液中结晶PLLA
4.2.2 PLLA在大分子溶液中的结晶
4.2.3 降解性能研究
4.2.4 PLLA冷冻结晶
4.3 小结
第五章 PLLA共聚物的制备
5.1 实验原理
5.2 实验部分
5.2.1 原料与试剂
5.2.2 实验过程
5.2.3 分析与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 结构分析
5.3.2 反应条件对OH-PLLAs的影响
5.3.3 反应条件对羧端基取代值的影响
5.3.4 反应条件对氯端基取代值的影响
5.3.5 降解性能
5.4 小结
第六章 PLLA/壳聚糖接枝共聚物的合成
6.1 实验原理
6.1.1 壳聚糖的降解反应
6.1.2 伯羟基PLLA的合成
6.1.3 醛基PLLA的合成
6.1.4 壳聚糖与PLLA的接枝反应
6.2 实验部分
6.2.1 原料与试剂
6.2.2 实验过程
6.2.3 分析与表征
6.3 结果与讨论
6.3.1 超声波辅助H_2O_2氧化降解壳聚糖作用机制
6.3.2 伯羟基PLLA合成及表征
6.3.3 醛基PLLA合成及表征
6.3.4 壳聚糖与醛化PLLA接枝共聚物的合成与表征
6.4 小结
第七章 结论与创新
7.1 结论
7.2 创新
参考文献
博士期间发表论文及主持承担科研项目情况
致谢
发布时间: 2007-03-29
参考文献
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