直接熔融聚合制備聚乳酸工藝研究.pdf

1、目前通用塑料的應(yīng)用對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染問(wèn)題，而且石油資源不可再生。在這種形勢(shì)下，聚乳酸的研究引起了人們的廣泛關(guān)注。聚乳酸(PLLA)是一種可完全降解、環(huán)境友好的脂肪族聚酯類高分子材料，它是由可再生原料制備得到，具有生物可降解性和優(yōu)良的力學(xué)性能。聚乳酸可以用來(lái)取代現(xiàn)在使用的由石化產(chǎn)品制備的部分通用塑料，即減少了對(duì)石油資源的依賴性，同時(shí)也減輕了廢舊塑料帶來(lái)的污染問(wèn)題。
　　 由乳酸合成聚乳酸主要有兩條途徑：開環(huán)聚合法和直接縮聚法。

2、開環(huán)聚合法路線長(zhǎng)，工藝復(fù)雜，導(dǎo)致聚乳酸的價(jià)格高，難以與通用塑料競(jìng)爭(zhēng)。直接縮聚法單體轉(zhuǎn)化率高、工藝簡(jiǎn)單、制備成本較低，但所得聚合物的分子質(zhì)量較低，如何提高聚合產(chǎn)物分子質(zhì)量是該工藝的關(guān)鍵。本文研究了直接熔融聚合制備聚乳酸的合成工藝。采用乳酸脫水預(yù)聚、熔融縮聚的兩步法來(lái)制備聚乳酸。研究了乳酸脫水預(yù)聚的操作條件和低聚物進(jìn)一步熔融聚合的工藝條件。
　　 研究確定了乳酸脫水預(yù)聚得到聚合度為8左右的低聚物反應(yīng)條件：前2h反應(yīng)溫度為150℃，壓

3、力逐漸由常壓減至30mmHg，然后在150℃、30mmHg下保持4h，接著將溫度升至160℃，壓力降至20mmHg，保持2h。
　　 將得到的低聚物熔融聚合，考察了各種催化體系對(duì)聚合物分子量的影響，并考察了縮聚反應(yīng)的各種工藝條件。發(fā)現(xiàn)二水合氯化亞錫(SnCl2·2H2O)/磺基水楊酸催化效果較佳，最佳用量為0.3mol％(1:1)，最佳反應(yīng)條件為：聚合溫度180℃，終壓1mmHg，聚合時(shí)間為15h。并用差示掃描量熱議(DSC)、