生物高分子聚乳酸的合成综述

生物高分子聚乳酸的合成综述作者：曹新鑫，戴星红，刘静静，CAOXin-xin，DAIXing-hong，LIUJing-jing作者单位：河南理工大学材料科学与工程学院,河南,焦作,454000刊名：安徽化工英文刊名：ANHUICHEMICALINDUSTRY年，卷(期)：2008，34(1)被引用次数：1次参考文献(30条)1.杨革生.沈新元.杨庆聚乳酸及其共聚物纤维的制备及应用1999(02)2.陈连喜.李世普.阎玉华乳酸及其衍生物的合成和应用[期刊论文]-湖北化工2001(03)3.吴之中.张政朴.鲁格聚乳酸的合成降解及在骨折内固定材料中的应用[期刊论文]-高分子通报2000(01)4.朱惠光.计剑.高长有聚乳酸组织工程支架材料[期刊论文]-功能高分子学报2001(04)5.GuptaMC.DeshmukhVGThermalOxidativedegradationofPoly-lacticacid19826.严冰.赵耀明.麦杭珍溶液聚合直接合成聚乳酸的研究[期刊论文]-合成纤维工业2002(01)7.陈小锋.张政朴聚乳酸直接合成的研究[期刊论文]-化学试剂2004(03)8.鲁玺丽.蔡伟.赵连城高分子量聚L-乳酸的合成和表征[期刊论文]-功能材料2004(zk)9.马强.杨青芳.姚军燕聚乳酸的合成研究[期刊论文]-高分子材料科学与工程2004(03)10.黎莉.唐颂超.王庆海溶液共沸法直接合成较高分子量的聚乳酸[期刊论文]-华东理工大学学报（自然科学版）2006(06)11.秦志忠.杨百春.曹雪琴生物降解材料-聚乳酸的直接合成研究(Ⅰ)2003(01)12.秦志忠.秦传香.曹雪琴生物降解材料-聚乳酸的直接合成研究(Ⅱ)[期刊论文]-合成技术及应用2003(03)13.姚芳莲.刘畅.白云聚乳酸(PLA)的合成及应用进展[期刊论文]-河北化工2002(04)14.王征.王婷.赵学明直接缩合法合成聚乳酸[期刊论文]-天津大学学报(自然科学与工程技术版)2000(01)15.AjiokaM.EnomotoK.SuzikiK查看详情199516.赵耀明.张军.麦杭珍直接缩聚法合成聚乳酸的研究[期刊论文]-合成纤维2001(03)17.钟伟.戈进杰.马敬红聚乳酸的直接缩聚制备及其异氰酸酯扩链探索1999(06)18.樊国栋.张昭.蔡强熔融缩聚法制备聚乳酸的研究[期刊论文]-陕西科技大学学报2006(04)19.周正发.徐卫兵.邢云杰DL-乳酸熔融缩聚的催化体系研究[期刊论文]-高分子材料科学与工程2005(06)20.张倩.梁海林.张小华生物降解材料聚丙交酯的合成[期刊论文]-塑料工业2002(02)21.李汝珍.苏涛丙交酯中残存乳酸和水的定量测定2000(02)22.张贞裕.苏义华.张艳红生物降解材料聚乳酸的研究(Ⅱ)-丙交酯单体的纯化方法研究1998(01)23.KricheldorfHR.KreiserI查看详情199124.HansK,Kricheldorf.CardineBoettcher查看详情199325.KohnFE.VanOmmehJG.FeijenJ查看详情198326.KricheldorfHR.KReiserI查看详情198727.KricheldorfHR.BedM.ScharnaglN查看详情198828.TsurutaT.Matsurak.InoueS查看详情196429.DengXM.ZhuZX.XiongCD查看详情199730.沈之荃.孙俊全.吴良江稀土配位催化合成聚乳酸1990(07)相似文献(10条)1.期刊论文麦杭珍.汪朝阳.严冰.赵耀明乳酸直接聚合的热力学、动力学研究-化学研究与应用2002,14(5)以乳酸单体为原料,在无催化剂存在和常压下直接缩聚合成聚乳酸,并研究了乳酸直接聚合的动力学,结合其热力学的分析,指出提高真空度脱除水分、控制合适的温度、选择合适的催化剂是获得高分子量聚乳酸的关键,为乳酸直接聚合工艺提供了理论参考.2.学位论文杨惠聚乳酸的直接聚合研究2008由于乳酸直接合成聚乳酸的方法具有工艺简单、成本较低等有优点，有利于合成材料的推广，因此近年来受到了普遍的关注。本文主要研究采用固体超强酸催化剂合成分子量相对较高的聚乳酸，并优化其合成工艺以提高分子量，并对聚乳酸改性共聚物PLA-PEG进行了初步的研究。首先，研究了负载稀土氧化物Gd2O3、La2O3、Y2O3、CeO2的固体超强酸SO42-ZrO2催化剂的制备，采用本体熔融缩聚法考察了各催化剂对乳酸直接合成聚乳酸的催化活性，研究结果表明，负载CeO2的固体超强酸SO42/ZrO2-CeO2催化活性较高，合成的聚乳酸分子量最高。之后对该催化剂进行4因素3水平的正交实验，得到了催化剂的最优制备工艺，发现当n(Ce)/n(2r=0.05，硫酸浸渍浓度为0.8mol·L-1，催化剂焙烧时间4h，焙烧温度650℃时制得的固体超强酸催化合成聚乳酸的分子量最高。用该制备条件下得到的固体超强酸为催化剂，研究了反应温度、反应时间等条件对聚乳酸分子量的影响，结果表明当反应温度为170℃左右，反应时间为20h时聚乳酸分子量可以达到较高的水平，通过红外光谱对合成的聚乳酸进行特征基团分析，表明得到了纯度较高的聚乳酸。其次，采用负载.浸渍法制备了一系列SO42-/ZrO2-CeO2固体超强酸，并通过FTIR、Hammett指示剂、XRD、NH3-TPD和吸附吡啶的红外光谱对固体超强酸进行了表征，并将该固体超强酸催化剂用于溶剂回流法催化合成聚乳酸，考察了催化剂用量、聚合时间、聚合方法等因素对聚乳酸合成的影响。研究结果表明，当CeO2与ZrO2的摩尔比为1:20，0.8mol/L硫酸浸渍，650℃下焙烧时制备得到的固体超强酸酸强度最大，掺杂的CeO2处于高度分散，增强了固体超强酸的酸强度，合成的聚乳酸的分子量与固体超强酸的酸强度具有很好的相关性，当该催化剂用量为乳酸质量的0.8％，反应时间为30h时，得到了粘均分子量为1.16×104的聚乳酸。最后，采用四种不同路径合成改性聚乳酸材料PLA-PEG，发现当采用丙交酯和PEG作反应单体，两种物质同时加入反应器内反应合成的共聚物分子量最高，并对PLA-PEG的合成工艺进行了研究，通过对共聚物进行红外光谱分析，表明合成的产物发生了共聚，即生成了PLA-PEG共聚物。3.学位论文王珣熔融缩聚法合成聚乳酸的研究2008聚乳酸(PLA)具有较好的化学惰性、易加工性、生物相容性和生物降解性，在体内可逐渐降解为二氧化碳和水，对人体无毒、无积累；由它制成的纤维抗张强度高、柔软性好，是一种很有应用前景的生物降解材料。制备聚乳酸常通过乳酸的直接聚合或丙交酯的开环聚合两种方法。丙交酯开环法成本很高，致使其应用受到很大限制。乳酸的直接聚合反应体系中存在着游离乳酸、水、聚酯及丙交酯的平衡，必须保证反应向正方向进行，且聚乳酸的热稳定性直接影响聚乳酸的应用和成型加工，聚乳酸在高温时易发生热降解，导致分子链断裂，分子量降低，性能恶化。因而，聚乳酸直接聚合的研究正在引起人们的广泛关注。本课题为降低聚乳酸的成本、扩大其应用范围，以D，L一乳酸为原料，采用熔融缩聚法合成聚乳酸，避免了有机溶剂的使用。实验研究了八种不同类型的催化剂：H2SO4、Zn、ZnO、Sn、SnS04、SnCl2、SnO、对甲苯磺酸(TSA)与SnCl2进行复配、催化剂的用量、反应温度与压力、反应时间、乳酸类型、反应装置与反应方式等反应条件对产物分子量的影响，找出了最佳反应条件并对实验工艺进行了优化。聚合前对乳酸减压蒸馏去水，温度不超过60℃C，时间为5h，压强保持在680mmHg左右。乳酸的熔融聚合反应最佳条件为：SnCl2为催化剂，用量为0.5％质量分数；反应最高温度为180℃C，适当减小体系压力，在氮气保护下逐步分段升温，进行熔融聚合。过程为130℃C时控温4小时，继续升温，在180℃C时控温8小时；总的反应时间为12小时，得到聚乳酸的粘均分子量为86000。用乌式黏度剂测量各种反应条件下PLA的黏均分子量，并使用了微机熔点仪、DSC、IR、X-射线衍射、HNMR、协CNMR等对熔融聚合产物的理化性能及应用性能进行了表征。由于D，L一乳酸的产物性状较差，本实验又采用L一乳酸为单体，利用熔融聚合的最佳合成条件合成了粘均分子量为98260的L型聚乳酸(PLLA)。以PLA为原料，对聚乳酸熔融纺丝一热拉伸工艺进行了初步实验，为通过熔融纺丝方法制备聚乳酸纤维提供了基本依据。并研究了PLA的生理盐水降解性能和热降解性能。实验结果证明本体直接缩聚方法制备可降解材料聚乳酸是可行的。4.期刊论文黎莉.唐颂超.王庆海.潘泳康.王婷兰.LILi.TANGSong-chao.WANGQing-hai.PANYong-kang.WANGTing-lan溶液共沸法直接合成较高分子量的聚乳酸-华东理工大学学报（自然科学版）2006,32(6)采用溶液共沸法直接缩聚制备聚乳酸.探讨了复合催化剂、溶剂用量、反应时间及反应装置对聚乳酸相对分子质量的影响.结果表明:以乳酸质量分数ω=0.01的复合催化剂(其中氯化亚锡与对甲苯磺酸质量比为1:1)为催化剂,溶剂与乳酸的体积比为0.75:1.00,在氮气氛保护下反应35h左右,能得到重均分子量为6.6×104的聚乳酸.5.学位论文朱振宇可降解塑料聚乳酸（PLA）合成工艺研究2007从20世纪初开始,塑料已逐渐发展成为一种可广泛应用于各个领域的材料.然而,由于塑料的不可降解性,对我们的生态系统造成了严重破坏.可降解塑料聚乳酸是由可再生原料制备的,在微生物的作用下能彻底分解成水和二氧化碳,具有完全降解性,加之其优良的力学性能,是取代通用塑料的重要材料之一.直接聚合和开环聚合两种方法可以用来制备乳酸的均聚物和共聚物,如聚L乳酸(PLLA)、聚D乳酸(PDLA)、聚D,L乳酸(PDLLA)和L乳酸乙醇酸共聚物(PLGA).本研究以D,L乳酸(D,L-LA)为原料,采用一步法本体熔融缩聚的工艺制备聚乳酸,避免了有机溶剂的使用.通过FTIR测试仪及乌氏粘度计对聚合过程中聚乳酸的结构、含水量及分子量进行检测,发现对乳酸减压蒸馏去水,温度不超过60℃,时间为2h～3h,压强保持在640mmHg左右,反应初期通氮气保护,随后缓慢升温至170℃,加入分子筛,保持搅拌,慢慢抽真空至100Pa,反应时间10h,可以制备高分子量的聚乳酸.通过五种不同种类的催化剂(SnOct,2、TSA、Zn、SnCl,2、SnOct,2+TSA)及其用量对PDLLA的分子量、微观结构、产率、外观等的影响规律进行研究,发现辛酸亚锡/对甲苯磺酸二元复合催化剂的催化效果最佳,当其重量含量为0.4﹪(质量分数)时,制备出的聚乳酸分子量最大,可达到10132.通过研究PDLLA的生理盐水降解性能和热降解性能,发现PDLLA在生理盐水中首先发生分子量降解,然后产生重量损失,且降解过程中生成具有晶体结构特征降解产物；PDLLA的热降解是一个无规的断裂过程,在100～250℃范围内,PDLLA的分子量迅速发生降解,在250℃以上,低聚物相继发生裂解,产生重量损失.6.期刊论文汪朝阳.赵耀明生物降解材料聚乳酸的合成-化工进展2003,22(7)系统地介绍了包括丙交酯二步法、乳酸溶液聚合法和乳酸熔融聚合法在内的各种聚乳酸合成方法;并从安全和经济的观点出发,对聚乳酸的合成研究方向进行了展望,指出使用安全无毒的催化剂进行乳酸直接熔融聚合生产聚乳酸尤其值得大力开发.7.学位论文袁芳聚乳酸合成工艺研究2003该文以国产D,L-乳酸为原料,系统的研究了聚乳酸的各种合成方法:溶液直接聚合法、熔融直接聚合法,并以自制丙交酯,开环聚合制备聚乳酸.该论文的主要内容如下:1.该文采用两种直接聚合的不同工艺:熔融聚合和溶液聚合,研究了在较低真空度下乳酸的聚合反应.系统研究了各种反应条件(温度、时间、真空度、催化剂用量以及催化剂种类)对聚合物分子量的影响,采用IR、'1H-NMR、'13C-NMR等测试手段