聚乳酸合成方法研究进展
绿色可降解塑料——聚乳酸的研究进展
程 ，大 大 简化 了工艺 过 程 。国 内 的张 科 等 在 无惰 性 气 体保 护 和 常 压条 件 下 ，以辛 酸 亚锡 为 催 化 剂 ， 采 用微波 辐射丙 交酯 开环 聚合 １ ｉ 到相对 分子 ｍｎ得 ８
质量 在 ２ ０ ５０ ０左右 的 Ｐ Ａ，大 大缩 减开环 聚合 的时 Ｌ 间
１２１ 溶液 聚合 ＿＿
溶液 聚 合就是 在反 应 中 采用 一种 不参 与 聚合 反
・
ｌ ２・
重 点 关
太 原 科 技 ２ ０ ０ ８年 第 １ ｏ期 ０ 凰 岛ｅ 匣 嗍 ＠ ＠
应 ．能 够溶 解 聚合 物 的高 沸点 有 机溶 剂 ，与 单体 乳 酸 、水 进行 共沸 回流除 水 ，从 而获 得 较高 相对 分 子 质量的 Ｐ Ａ Ｌ 。该 方法 虽 然 能合成 较 高 相对 分 子质 量 的 Ｐ Ａ，但 后处 理相 对 复杂 ，反 应 时 问较 长 ，成本 Ｌ 较高 ，且最 终 产物 中残 留 的溶 剂 难 以除尽 。 Ａｉｋ ｊ ａ等采 用 二 苯醚 做 溶剂 ，锡粉 催 化 ，连 续 ｏ 共 沸 除水 ４ ， 接合 成 出相 对分 子 质量 为 ３ ０ ０ ０ｈ直 ０ ０ ０
产 物分离 。其 中 ，Ｙ０ 的催 化性能 比其他 稀土 氧化
物 的效果更 好
收 稿 日期 ｉ０ ８ ０ — １修 回 日期 ：０ ８ ０ 一 １ ２０—８ １； ２０ — ９ ｌ 作者简介 ： 海滨 （９ ｌ ， ， 吴 １ ８ 一） 男 宁夏 中 宁人 。２０ ０ ５年 ７月 毕 业 于 山西 大 学 ， 理 工程 师 助
机
乳酸或乳酸酯为原料 ，经二聚合成丙交酯 ，丙交酯
聚乳酸合成
聚乳酸合成方法研究进展聚乳酸的合成主要有两条路线：一条是乳酸(1actic acid)直接聚合．另一条是由乳酸预聚生成低分子量物质，其解聚得丙交酯(1actide)，丙交酯重结晶后开环聚合(ROP)得到聚乳酸。
具体过程如下图2-1 聚乳酸的两条合成路线1、直接聚合法[JK]乳酸同时具有-OH和-COOH，是可直接缩聚的，采用高效脱水剂和催化剂使乳酸或乳酸低聚物分子间脱水缩合成高分子质量聚乳酸：式1.1 采用直接法合成的聚乳酸，原料乳酸来源充足，大大降低了成本，有利于聚乳酸材料的普及，但该法得到的聚乳酸相对分子质量较低，机械性能较差。
2、丙交酯开环聚合法[L]开环聚合法是先将乳酸缩聚为低聚物，低聚物在高温、高真空等条件下发生分子内酯交换反应，解聚为乳酸的环状二聚体-丙交酯。
丙交酯经过精制提纯后，由引发剂如辛酸亚锡、氧化锌等许多化合物催化开环得到高分子量的聚合物第一步是乳酸经脱水环化制得丙交酯。
式1.2第二步是丙交酯经开环聚合制得聚丙交酯由于此方法可通过式1.3由于此方法可通过催化剂的种类和浓度使得聚乳酸分子量高达70万到100万【M】，机械强度高，适合作为医用材料。
乳酸直接聚合与乳酸先制成丙交酯后再开环聚合制备聚乳酸相比，工艺简单，成本低廉。
但以往的研究表明采用乳酸直接聚合法难以获得具有实用价值的高分子量聚乳酸，但丙交酯开环聚合的高成本限制了聚乳酸的应用。
随着化工技术的进步，研究者们对乳酸缩聚制各聚乳酸又重新重视起来。
常有的缩聚方法有：熔融缩聚、溶液缩聚、乳液缩聚和界面缩聚。
本实验室采用了熔融缩聚和溶液缩聚制得分子量较高的聚乳酸。
实验部分实验原料：乳酸（85-90%）；二水和氯化亚锡（Sn2Cl2.2H2O）；三氧化二锑（Sb2O3）；甲醇；高纯氮；二丁基氧化锡（SnOEt2）；月桂酸二丁基锡；醋酸锰（Mn(CH3COO)2）；五氧化二磷（P2O5）；苯；氯仿；甲苯；四氢呋喃实验仪器：温度计；通气管；三口烧瓶；油浴锅；磁力搅拌器一套；分馏头；冷凝管；尾接管；圆底烧瓶；干燥瓶；真空抽滤机；分析天平；图2-1 实验装置图2.1、熔融聚合【J K L】熔融缩合试验主要分两部分：原料脱水和缩合，其中聚合部分又分前期缩合（130O C以前），后期缩合（160—180o C）。
聚乳酸的研究现状及发展前景
１ ４ ０～ ２ ０℃ ｌ
由聚合 机理 可 以看 出， 直接 缩聚 最重 要 的工作 是 去除小分子 的水 ， 因此 ， 要获得 较高 分子 量 的聚 乳酸 ，
反应过程 中要 注意以下 三个 问题 ： 动力 学控 制 ， 的有 水
为了合成更 高分 子量 的聚 乳 酸 ， 现在 较 常 用 的方 法是乳酸脱水 聚合 成乳 酸 低聚 物 ， 聚物 再解 聚成丙 低
降解的塑料来代替传统的塑料成为了必然 。而聚乳 １ Ｊ
酸是近年来国内外 研究最 活跃的 可生物 降解的材 料之
一
１１ 直接缩聚法 ． 由乳酸直接 脱水 得 到 聚乳 酸的反 应 体 系 中， 同时 存在着游离乳酸 、 、 水 聚酯及 丙交酯 等平衡 混合物 。因
。
聚乳 酸（ｔ ） ｅａ 是以淀粉 为主要原料 ， 发酵制 得乳 经
的生物降解性、 生物相容性、 和生物可吸收性。使用后
的固体废弃物在 土壤和水 中能被微生 物完 全降解成 是
ｃ ： Ｈ０ 对人体无害无毒， ｏ和 ２， 对环境无污染。聚乳酸
ＣＩ￣ Ｏ Ｉ
一
一
一
ＰＡ比较经济合算。其聚合原理如下 ： Ｌ
Ｃ
占３ Ｈ
０
ｎ Ｏ 亡 一 一 ｔ ＝ ＝ ＝＝ Ｈ 。 ．亡 — ・ＩＨ ， ｚ Ｈ Ｈ ＝ ＝ ：兰 Ｈ 。 Ｈ ’ｏ ｎ Ｏ 一Ｈ Ｏ。 Ｉ＝ 一Ｈ １ Ｈ
作为 完全 可降 解 的高分 子 材料 被称 为 “ 绿色 塑料 ”成 ，
为新 型环保材料研究 的热 点。本文 就聚 乳酸 的合成 方
法进行了归纳 ， 并对其基本性能、 应用现状及发展前景
做 了系统 的阐述 。
ｌ 聚乳酸 的合成
聚乳酸合成的研究进展
总 结 ， 对 聚乳 酸合 成 的 发 展 前 景 进 行 了展 望 。 并 关键词 乳酸 丙交酯 聚乳 酸 合成 进 展
Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｈ ｔ ｙ ｏ ｈ ｙ ｔ ｓｓｏ ｌｌ ｅｉ ｉ ｏ ｒ ｓ ｆｔ ｅ Ｓ ｕｄ ｎ ｔ ｅ Ｓ ｎ ｈｅ ｉ ｆＰｏｖ ａ ｔｃ Ａｃｄ
Байду номын сангаас
聚乳酸 属 于脂肪族 聚 酯 ， 一种 重要 的 可生物 降 是 解 的聚合 物 ， 最 终 降解 产 物 是 二 氧 化 碳 和水 ， 间 其 中 产物 乳酸 也 是 体 内 正 常 的糖 代 谢 产 物 ｎ ， 人 体 无 ］对 害， 具有 良好 的生物 相容 性 。聚乳 酸 现 已成 为 生物 降
王俊 凤 张 军 张 学 龙 李 素 芹
（ 河南 科技 大学化 工 与制 药学 院 ， 南 洛 阳 ４ １０ ； 河 ７０ ３ ＊山东鲁 碧建 材有 限公 司 ， 山东 莱 芜 ２ １０ ） ７ １３
生物可降解材料——聚乳酸的研究进展
第２ １卷第 ４期
２０ ０ ７年 ４月
化 工时 刊
Ｃｈ ｍ ｉａｌＩｄｕ ｔｙ Ｔｉ ｅ ｃ ｎ ｓ ｒ ｍｅｓ
ＶｏＩ２１， 。 Ｎｏ。 ４ Ａｐｒ ４。 ０７ 。 ２０
生物 可 降解 材 料
聚 乳 酸 的研 究 进 展
陈 蕾 张 炎 陈 萍 汝 玲 刘 晓荣 黄 毅 萍
备系 统 一齐考 虑 ， 水 发 酵制 乳 酸 ， 熔 融 态 的丙 交 用 用
酯 和 聚合物 作为 制备 单体 和 Ｐ Ａ的反 应 介 质 ， 过 Ｌ ３个
（ 安徽 大 学化学 化工 学 院 ， 徽 合 肥 ２ ０ ３ ） 安 ３ ０９
摘 要 聚乳 酸具有 良好 的生物相容性 、 降解性和可吸收性 ， 已经广泛用 于医药包 覆 、 释药物 、 缓 手术缝合线 、 骨折 固
定 材 料 。综 述 了聚 乳 酸 的 主 要 合 成 方 法 ， 以及 通 过 与 其 它 材 料 的 复 合 ， 进 聚 乳 酸 的结 构 及 性 能 ， 改 以进 一 步 扩 大 应 用 范围。 关键 词 聚乳 酸 合成 改 性
的聚 乳酸 。
１ １． 配 位 聚 合 ． ３
配 位 聚合是 目前 研究 的最 多 的一类 ， 化剂 主要 催 为过 渡金 属 的有 机 化 合 物 和 氧化 物 ， 格 氏试 剂 ［ 如 引，
１ １ 开环 聚合 ．
１ １１ 阳离子开环 聚合 ． ．
稀 土化合 物 等 。稀 土 金属元 素具 有较 强 的配合 能力 。
为 阳离子 先与单 体 中氧 原 子作 用 生 成 铺 离 子或 氧 铺 离子 ， 经单 分子开 环 反 应 生 成 酰基 正离 子 ， 引 发单 并 体进行 增 长。 阳离 子 引发 开 环 聚 合难 以得 到 高相 对
聚乳酸材料制备及性能研究
聚乳酸材料制备及性能研究在人工合成可降解高分子材料中，聚乳酸是近年来最受研究者们关注的一种。
它是一种生物可降解的热塑性脂肪族聚酯，是一种无毒、无刺激性，具有良好生物相容性、强度高、可塑性加工成型的生物降解高分子材料。
合成聚乳酸的原料可以通过发酵玉米等粮食作物获得，因此它的合成是一个低能耗的过程。
废弃的聚乳酸可以自行降解成二氧化碳和水，而且降解产物经光合作用后可再形成淀粉等物质，可以再次成为合成聚乳酸的原料，从而实现碳循环[3]。
因此，聚乳酸是一种完全具备可持续发展特性的高分子材料，在生物可降解高分子材料中占有重要地位。
迄今为止，学者们对聚乳酸的合成、性质、改性等方面进行了深入的研究。
2.1聚乳酸的合成聚乳酸以微生物发酵产物-乳酸为单体进行化学合成的，由于乳酸是手性分子，所以有两种立体结构。
聚乳酸的合成方法有两种；一种是通过乳酸直接缩合；另一种是先将乳酸单体脱水环化合成丙交酯，然后丙交酯开环聚合得到聚乳酸[4]。
2.1.1直接缩合[4]直接合成法采用高效脱水剂和催化剂使乳酸低聚物分子间脱水缩合成聚乳酸，是直接合成过程，但是缩聚反应是可逆反应，很难保证反应正向进行，因此不易得到高分子量的聚乳酸。
但是工艺简单，与开环聚合物相比具有成本优势。
因此目前仍然有大量围绕直接合成法生产工艺的研究工作，而研究重点集中在高效催化剂的开发和催化工艺的优化上。
目前通过直接聚合法已经可以制备具有较高分子量的聚乳酸，但与开环聚合相比，得到的聚乳酸分子量仍然偏低，而且分子量和分子量分布控制较难。
2.1.2丙交酯开环缩合[4]丙交酯的开环聚合是迄今为止研究较多的一种聚乳酸合成方法。
这种聚合方法很容易实现，并且制得的聚乳酸分子量很大。
根据其所用的催化剂不同，有阳离子开环聚合、阴离子开环聚合和配位聚合三种形式。
（1）阳离子开环聚合只有在少数极强或是碳鎓离子供体时才能够引发，并且阳离子开环聚合多为本体聚合体系，反应温度高，引发剂用量大，因此这种聚合方法吸引力不高；（2）阴离子开环聚合的引发剂主要为碱金属化合物。
聚乳酸（PLA）合成与改性的研究进展
聚乳酸（PLA）合成与改性的研究进展范兆乾【摘要】在无数种类的可降解聚合物中，聚乳酸（PLA）塑料是一种脂肪族聚酯，是具有生物相容性的热塑性塑料，它是目前最具有发展前景的环境友好型塑料材料。
这篇综述提供了目前的PLA市场信息，并介绍了近年来PLA合成和PLA改性方面的研究进展。
%In myriad types of biodegradable polymer, polylactic acid plastic is a kind of aliphatic polyester, it have the biocompatibility of thermoplastic, it is currently the most potential environment - friendly plastic material. The market information are provides in this paper, the advances in the research of PLA synthesis and PLA modification in recent years are introduced.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(000)015【总页数】4页(P21-24)【关键词】聚乳酸;PLA;塑料;合成;改性【作者】范兆乾【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ325目前，全世界塑料年产量已经超过2亿t，相应的，塑料废弃物也逐年增加，严重污染环境，减少废塑料污染的方法之一是使用在自然界无论生物体内外都可以自然降解，不会造成环境污染的生物降解材料。
聚乳酸（Poly Lactic Acid，PLA）就是一种可生物降解材料。
PLA有三种立体化学存在形式，聚L－乳酸（PLLA）、聚D－乳酸（PDLA）和聚DL－乳酸（PDLLA）。
聚乳酸的研究进展及其应用
抗 冲 击 性． 、 筹 亲水 性 差 ， 解 周期 难 以控 制 、 格 降 价
肖淼 等ｆ Ｉ 以柠檬 酸 Ｔ￣ （Ｂ ） 为 相容 刹 ， Ｔ Ｃ作 通
收 稿 ｎ ； ：０ １（ 一 ｛ ２ １ ＿） １ ］ ３
过 熔融 共混 法 制备 了聚 己内ｉ Ｐ Ｌ增 韧 聚乳 酸 的 ￣（Ｃ ）
表 面引 入 了 Ｎ ， 团 。做球 表 面接 触角 测定 结 果 Ｈ 基
共 聚物 组成 调节 材 料 的亲 、疏 水 性 能 和降解 融 蚀
速率 。测试 结果 表 明 ，材 料 的接 触 角 南共 聚前 的
显示 以氨等 离子 体 处理 微球 后 其 表 面接 触 角大 幅
减 小 ， 明 ｌ 亲水性 大 大提 高 。 南于 质子 化 作 ， 表 甘
聚乳 酸 ， 过 相关 测试 表 明 ， 通 柠檬 酸 酯 类增 塑 剂均
相互 作川 力 ， 分子 链 不易 发 生相 对 滑移 ， 使 交联 也
增 大 了聚合 物相 对 分子 质 量 ，从 而 提高 了 材料 的 强度。 而且 ＭＡ 分子 中 的酸酐 基 团也会 增大 材料 Ｈ
的亲水性 ， 利于提 高 材料 的生 物相 容性 。 有
得 出 ：含有羟 基 并且 构 成酯 的醇相 对 分子 质量 越
等 采 川 过 氧化 二 异 丙 苯（ Ｃ ） 联 Ｐ Ａ 后 ， 添 Ｄ Ｐ交 Ｌ 再
加 １ ％的邻苯 二 甲酸 二辛 酯（ ０ １ Ｐ Ａ进 行 增 Ｏ Ｄ Ｐ对 Ｌ
低 的柠 檬 酸 酯 能 明 显 降低 聚 乳 酸 的玻 璃 化 温 度 ，
２ １ 年 第 ４期 （ 第 ８ ０１ 总 ８期 ）
塑 料 助剂
１ ９
聚乳酸的研究进展及其应用
聚乳酸合成
聚乳酸合成方法研究进展聚乳酸的合成主要有两条路线：一条是乳酸(lactic acid)由乳酸预聚生成低分子量物质，其解聚得丙交酯环聚合(ROP)得到聚乳酸。
具体过程如下图2-1 聚乳酸的两条合成路线1、直接聚合法JK]乳酸同时具有-OH和-COOH是可直接缩聚的，采用高效脱水剂和催化剂使乳酸或乳酸低聚物分子间脱水缩合成高分子质量聚乳酸：式1.1 采用直接法合成的聚乳酸，原料乳酸来源充足，大大降低了成本，有利于聚乳酸材料的普及，但该法得到的聚乳酸相对分子质量较低，机械性能较差。
2、丙交酯开环聚合法[L]开环聚合法是先将乳酸缩聚为低聚物，低聚物在高温、高真空等条件下发生分子内酯交换反应，解聚为乳酸的环状二聚体-丙交酯。
丙交酯经过精制提纯后，由引发剂如辛酸亚锡、氧化锌等许多化合物催化开环得到高分子量的聚合物第一步是乳酸经脱水环化制得丙交酯。
式1.22n<20丙交酯直接聚合•另一条是(lactide)，丙交酯重结晶后开HI□ OH ----- C—COOH ------- ►CH a+ (n-l) H20脫水环化第二步是丙交酯经开环聚合制得聚丙交酯由于此方法可通过式1.3由于此方法可通过催化剂的种类和浓度使得聚乳酸分子量高达 70万到100 万【M,机械强度高，适合作为医用材料。
乳酸直接聚合与乳酸先制成丙交酯后再开环聚合制备聚乳酸相比，工艺简 单，成本低廉。
但以往的研究表明采用乳酸直接聚合法难以获得具有实用价值的 高分子量聚乳酸，但丙交酯开环聚合的高成本限制了聚乳酸的应用。
随着化工技 术的进步，研究者们对乳酸缩聚制各聚乳酸又重新重视起来。
常有的缩聚方法有：熔融缩聚、溶液缩聚、乳液缩聚和界面缩聚。
本实验室 采用了熔融缩聚和溶液缩聚制得分子量较高的聚乳酸。
实验部分实验原料：乳酸（85-90%）;二水和氯化亚锡（S“Cl 2.2H 2O ;三氧化二锑（SbO ）; 甲醇；高纯氮；二丁基氧化锡（Sn0E 2）;月桂酸二丁基锡；醋酸锰（Mn （CHCOO ）： 五氧化二磷（P2Q ）;苯；氯仿；甲苯；四氢呋喃实验仪器：温度计；通气管；三口烧瓶；油浴锅；磁力搅拌器一套；分馏头；冷 凝管；尾接管；圆底烧瓶；干燥瓶；真空抽滤机；分析天平；图2-1 实验装置图开环囊夕 催化刑■【J K L ]2.1、熔融聚合熔融缩合试验主要分两部分：原料脱水和缩合，其中聚合部分又分前期缩合（130匕以前），后期缩合（160—180°C）。
聚乳酸生物降解的研究进展
聚乳酸生物降解的研究进展一、本文概述随着全球环境问题的日益严峻，特别是塑料废弃物对环境的污染问题，生物降解材料的研究与应用越来越受到人们的关注。
聚乳酸（PLA）作为一种重要的生物降解材料，因其良好的生物相容性、可加工性和环保性，在包装、医疗、农业等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在综述聚乳酸生物降解的研究进展，包括其生物降解机制、影响因素、改性方法以及应用现状，以期为聚乳酸的进一步研究和应用提供参考。
本文首先介绍了聚乳酸的基本性质，包括其分子结构、合成方法以及主要性能。
接着，重点分析了聚乳酸的生物降解机制，包括酶解、微生物降解和动物体降解等过程，并探讨了影响聚乳酸生物降解的主要因素，如结晶度、分子量、添加剂等。
在此基础上，本文综述了聚乳酸的改性方法，包括共聚、共混、填充和表面改性等，以提高其生物降解性能和机械性能。
本文总结了聚乳酸在包装、医疗、农业等领域的应用现状，并展望了其未来的发展趋势。
通过本文的综述，旨在为聚乳酸生物降解的研究与应用提供有益的参考，同时为推动生物降解材料的发展贡献一份力量。
二、聚乳酸的生物降解机理聚乳酸（PLA）的生物降解主要依赖于微生物的作用，这些微生物包括细菌和真菌，它们能够分泌特定的酶来降解PLA。
生物降解过程通常包括两个主要步骤：首先是微生物对PLA表面的附着和酶的产生，然后是酶对PLA的催化水解。
在降解过程中，微生物首先通过其细胞壁上的特定受体识别并附着在PLA表面。
随后，微生物开始分泌能够降解PLA的酶，这些酶主要包括聚乳酸解聚酶和酯酶。
聚乳酸解聚酶能够直接作用于PLA的酯键，将其水解为乳酸单体；而酯酶则能够水解PLA链末端的乳酸单体。
水解产生的乳酸单体可以被微生物进一步利用，通过三羧酸循环等途径转化为二氧化碳和水，或者用于微生物自身的生长和代谢。
这个过程中，微生物扮演了关键的角色，它们不仅能够降解PLA，还能够将降解产生的乳酸完全矿化为无害的物质。
值得注意的是，PLA的生物降解速率受到多种因素的影响，包括PLA的分子量、结晶度、形态、微生物的种类和活性、环境温度和湿度等。
聚乳酸合成
聚乳酸合成方法研究进展聚乳酸的合成主要有两条路线：一条是乳酸(1actic acid)直接聚合．另一条是由乳酸预聚生成低分子量物质，其解聚得丙交酯(1actide)，丙交酯重结晶后开环聚合(ROP)得到聚乳酸。
具体过程如下图2-1 聚乳酸的两条合成路线1、直接聚合法[JK]乳酸同时具有-OH和-COOH，是可直接缩聚的，采用高效脱水剂和催化剂使乳酸或乳酸低聚物分子间脱水缩合成高分子质量聚乳酸：式1.1 采用直接法合成的聚乳酸，原料乳酸来源充足，大大降低了成本，有利于聚乳酸材料的普及，但该法得到的聚乳酸相对分子质量较低，机械性能较差。
2、丙交酯开环聚合法[L]开环聚合法是先将乳酸缩聚为低聚物，低聚物在高温、高真空等条件下发生分子内酯交换反应，解聚为乳酸的环状二聚体-丙交酯。
丙交酯经过精制提纯后，由引发剂如辛酸亚锡、氧化锌等许多化合物催化开环得到高分子量的聚合物第一步是乳酸经脱水环化制得丙交酯。
式1.2第二步是丙交酯经开环聚合制得聚丙交酯由于此方法可通过式1.3由于此方法可通过催化剂的种类和浓度使得聚乳酸分子量高达70万到100万【M】，机械强度高，适合作为医用材料。
乳酸直接聚合与乳酸先制成丙交酯后再开环聚合制备聚乳酸相比，工艺简单，成本低廉。
但以往的研究表明采用乳酸直接聚合法难以获得具有实用价值的高分子量聚乳酸，但丙交酯开环聚合的高成本限制了聚乳酸的应用。
随着化工技术的进步，研究者们对乳酸缩聚制各聚乳酸又重新重视起来。
常有的缩聚方法有：熔融缩聚、溶液缩聚、乳液缩聚和界面缩聚。
本实验室采用了熔融缩聚和溶液缩聚制得分子量较高的聚乳酸。
实验部分实验原料：乳酸（85-90%）；二水和氯化亚锡（Sn2Cl2.2H2O）；三氧化二锑（Sb2O3）；甲醇；高纯氮；二丁基氧化锡（SnOEt2）；月桂酸二丁基锡；醋酸锰（Mn(CH3COO)2）；五氧化二磷（P2O5）；苯；氯仿；甲苯；四氢呋喃实验仪器：温度计；通气管；三口烧瓶；油浴锅；磁力搅拌器一套；分馏头；冷凝管；尾接管；圆底烧瓶；干燥瓶；真空抽滤机；分析天平；图2-1 实验装置图2.1、熔融聚合【J K L】熔融缩合试验主要分两部分：原料脱水和缩合，其中聚合部分又分前期缩合（130O C以前），后期缩合（160—180o C）。
生物降解性聚乳酸的催化合成研究进展
２ｎ ＨＯ —ＣＨ—Ｃ—ＯＨ
ＣＨ ３ ——源自ｎ七 。 一 ＣＨ
“
Ａ
一
一
Ｃ Ｉ Ｈ
一
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图 １ 乳 酸 的 聚合 反 应
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｐｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ
１ Ｐ Ｌ Ａ 的 合成 及 性 能
Ｐ Ｌ Ａ 的合 成 方 法 有 两 种 ：直 接 缩 聚 法 和 开 环 聚 合 法 。直 接
Ｌ Ｉ Ｙ ｏ ｎ ｇ 一 ， Ｌ ｉ Ｆ ６ Ｌ Ｔ Ｌ ｇ一 知ｎ ｇ， Ｌ Ｕ Ｏ Ｃ ｈ ｕ ｎ—ｙ ａ ｎ ， Ｈ Ｅ Ｎ ａ ｎ Ｌ Ｉ Ｕ Ｊ ｉ ａ— ｘ ｉ ａ ｎ ｇ （ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｘ ｉ ’ ａ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ Ｘ ｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ３ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
关键 词 ：聚乳酸； 催化剂；聚合机理
中图分类 号 ：Ｔ Ｑ ３ １ ６ ． ３
文献标 识码 ：Ａ
文章 编号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ３ ） １ ９— ０ ０ １ ６ — ０ ３
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ Ｃａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ Ｓｙ ｎｔ ｈｅ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｂｉ ｏ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｂｌ ｅ Ｐｏ ｌ ｙ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｄ ｅ
聚乳酸合成方法的研究进展
１１１ 溶 液 缩聚 法 ．．
溶 液缩聚法 采用一种高沸 点的溶剂与乳酸 、水 进 行共沸 ，高沸 点溶剂脱水后 再回流到溶液 中，将 反应中 的水带 出反应体系 ，促 进反应正 向进行 。该 方 法虽然可 以合 成高分子量 的聚乳酸 ，但是高沸 点 溶 剂的引人使产 物的纯化 困难 ，成本较高。 日本ａ ｉ ａ ｌ ｊ ｋ等 ２ ｏ Ｊ 用二苯醚 为溶 剂，锡粉 催化 ，连 续 共沸 除水４ ｈ ０ ，合成的聚乳酸相对 分子质量可达３ ０ 万 ，使 日本Ｍｉｕ ｏｔ 化学公司实现 了Ｐ Ａ的商 品 ｔ ｉ ａｓ ｓ Ｔ ｕ Ｌ 化 生产 。国 内赵耀 明ｌ以Ｄ，，乳酸为原料 ，联苯醚 ３ Ｊ 』 一 为溶剂，锡粉为催化 剂，在１ ０ ３￣ Ｃ、４ Ｐ 条件 下共沸 ｋａ 回流，通过 溶液直接聚合 ，制得相对分子质量为３８ 万 的Ｐ Ａ。秦志忠等ｌ用锡粉作催化剂 ，分阶段升 ＤＬ ｌ Ｊ 温 减压 除水，制备了相对 分子质量高达２ 万 的聚乳 ０ 酸。陈佑宁等ｌ 究 了直接聚合过程 中催化剂用量、 ４ Ｊ 研 单 体浓度 、反应温度 、反应时间等对聚合物 分子量
０ 引言
聚 乳酸（Ｌ 是 一种 可生物 降解 且具有 良好生 Ｐ Ａ） 物 相容 性的高分 子材 料。它无 毒、无刺激 ，在高温 和 潮湿 的情 况下，特 别是 在堆 肥处理环 境下，完 全 降解 生成二氧化 碳和 水，不会 造成 环境 污染 。Ｐ Ａ Ｌ 主要用 于医用缝 合线 、骨修复材料、药物控释材料 、 人 工骨及人 造皮 肤等 ，还 可用 于涂 料、薄膜 、热 塑 性 材料 、泡 沫塑料等领域 ，是 一类 应用 前景 十分 广 阔的绿 色高分子材料 。因此聚 乳酸的合 成与研 究越 来越受 到人 们的关注 ，本 文对 不同合成 方法 的研 究
聚乳酸(PLA)的研究进展
1、玻璃纤维增强聚乳酸的改性
玻璃纤维（GF）具有高强度、耐候、耐热、绝缘性好等特 点，与其他纤维比较，玻璃纤维的价格很低，是廉价高性能增 强材料。玻璃纤维增强PLA能够提高PLA的力学性能和热变形温 度。 如表3-2所示，40%的长玻璃纤维增强PLA的拉伸强度、弯曲 强度分别是纯PLA的1.6倍、1.7倍，弯曲模量是纯PLA的3.1倍 ，冲击强度是纯PLA的5.2倍，热变形温度由纯PLA的58℃提高 到167℃； 表3-2 40%玻璃纤维增强PLA力学性能比较
丙交酯开环聚合 第一步是乳酸经脱水环化制得丙交酯。
第二步是丙交酯经开环聚合制得聚丙交酯。
优点：可以使用纯度不高的乳酸为原料，并且得到的是高 分子量的PLA。 缺点：提纯丙交酯工艺复杂，技术要求高，设备投资大， 产品成本高。
4、聚乳酸的性质
（三）聚乳酸的降解
PLA在高温和应力作用下成型时，PLA大分子由于受热和应力 作用或在高温下受微量水分、酸、碱等杂质及空气中氧的作 用而发生分子量降低或大分子结构改变等化学变化。 在细菌、真菌、藻类等自然界存在的微生物作用下能发生化 学、生物或物理作用而降解或分解。其特点是在失去作为塑 料的利用价值而变成垃圾之后，不但不会破坏生态环境，反 而会提高土壤的生物活性，这种降解也称为生物降解。
30%的短玻璃纤维增强PLA的拉伸强度、弯曲强度分别比纯 PLA提高了27.5%、10.2%，弯曲模量比纯PLA提高了148.5%，冲 击强度比纯PLA提高了53.3%，热变形温度提高了10℃左右。
表3-3 30%玻璃纤维增强PLA力学性能比较
2、天然植物纤维增强聚乳酸的改性
天然植物纤维增强高分子能够提高材料的强度和硬度。常用 的天然植物纤维可以分为3类，见表3-4。
聚乳酸制备研究进展
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６・
化学推进剂与高分子材料
２０ 年第 ２ ０２ 霸
聚 乳 酸 制 备 研 究 进 展
李
（ 重庆大学生物工程学院
曹
王远 亮
４ ０ ４ ００４
生物力学与组织工程教育部重点实验室 重庆
摘 要 埘 聚 乳 酸 的 两 类 制 备 方 法 ， 别 是 间 接 法 所 需 中问 体 丙 交 酯 的 制 备 以 及丙 交 酯 开 环 聚 台 制 备 特
聚集 而 产 生不 良反应 。进 入 ８ Ｏ年 代 来 ， 着 Ｐ Ａ 随 Ｌ
和 高拂点 有 机 溶 剂 （ ～般 为二 苄 醚 ） 于 反 应 容 器 置
中，４ １０℃脱水 ２ｈ后 ， １ ０℃下 ， 高沸点溶剂 和 在 ３ 将 水一 起蒸 出 ， ３Ａ分子 筛 中进 行脱 水 ２ －４ ， 在 ０ ０ｈ 直 至 通过分 子筛 的溶 剂的水 含 量少 于 ３×１ 后停 止 ０ 反 应。在整 个 反应过 程 中生 成 的丙交 酯和有机 溶剂 经循环 返 回反应 体系继 续脱 水 反应 ， 免 了 Ｐ Ｉ Ａ 避 Ｄ Ｉ 的分解 现象 ， 而在 熔 融 聚合 法制 备 聚 乳 酸 的过 程 中 则采 取适 当的催 化剂 使反应 平 衡 向有 利 于脱水而抑 制丙 交酯 生成 的方 向进行 。 Ｓ ＮＧ Ｉ 等 考察 了不 同催化 体系对熔 融缩 Ｕ Ｍ
３ ０ 不 等 。 通 过 Ｄ Ｃ 分 析 聚 合 物 的 玻 璃 化 温 度 ２６ ０ Ｓ
子质 量分 布约 为 ２ ０ ， 能作 为强 度 材 料 ， 着 聚 ．）不 随
乳 酸在 医用 高分子 材 料 上 的广 泛 应 用 ， 要求 在 体 内 迅 速 降解 的药 物控 释载体 方 面需要低 相对 分 子质 量 聚乳 酸及其共 聚 物 。还 由于 间 接 法 的成 本 高 ， 产 生 规模小 ， 以对 于 直接 缩 聚 法合 成 聚乳 酸 的研 究 国 所 内外 陆续 已有 研究 和报 道 。 。 。。 。Ｉ 在共聚 方面 ， 接缩 合 法 得 到 的共 聚 物 结构 与 直 间接法 不 同 ， 直接缩 合 法 制 得 的共 聚 物 由 １ 乳 酸 个 与 １个乙醇酸随机 排 列 ， 间 接 法制 得 的 共 聚物 是 而 由 ：个乳酸 和 ２个 乙 醇酸 排 列 于 聚合 物链 中 ， 者 前
聚乳酸的合成方法
聚乳酸的合成方法［摘要］聚乳酸类材料具有良好的生物降解性和生物可吸收性，且易于加工，是一种理想的环境友好材料，具有广阔的开发前景。
本文综述了聚乳酸的合成方法及研究现状，并研究了微波辐射加热合成聚乳酸的方法。
［关键词］聚乳酸环境友好材料熔融缩聚微波辐射聚乳酸（poly-lactic acid,PLA）是一种新型的环境友好材料，具有良好的生物降解性、生物相容性和生物可吸收性，且易于加工。
其合成方法按照机理主要分为两种，其一是丙交酯开环聚合法；其二是直接缩聚法。
按照加热方式可以分为：传统法和微波辐射法。
传统法加热时间长，效率低。
微波辐射法是一种体加热方式，无滞后效应，效率高，无污染，是绿色合成方法[1]。
本文介绍了采用微波辐射法制备聚乳酸的工艺，其结果表明，微波辐射法效率高，污染少，有一定的发展前景。
1.丙交酯开环聚合法即乳酸单体聚合成相对分子量较低的聚乳酸，聚乳酸再裂解环化成丙交酯，丙交酯进行开环聚合得到聚乳酸。
开环聚合所用的催化剂不同，聚合机理也不同。
目前主要有阳离子聚合、阴离子聚合和配位聚合[2]。
2.直接缩聚法在脱水剂的存在下，乳酸分子中的羟基和羧基受热脱水，直接缩聚合成低聚物，加入催化剂，继续升温，低相对分子质量的聚乳酸聚合成更高相对分子量的聚乳酸。
它主要有溶液缩聚法、熔融缩聚（本体聚合）法、熔融-固相缩聚法和反应挤出聚合法等。
2.1溶液缩聚法即采用一种高沸点的溶剂和乳酸、水进行共沸，高沸点溶剂脱水后再回流到溶液中，将反应中的水带出反应体系，促进反应正向进行，合成聚乳酸。
该方法虽然可以合成高分子量的聚乳酸，但是高沸点溶剂的引入使产物的最后纯化比较困难，成本仍然较高。
2.2熔融缩聚法即以乳酸单体为原料，直接缩聚合成聚乳酸。
该方法工艺路线简单，操作简单，要求高真空或者氮气保护。
但是产物的分子量不高，主要是因为反应后期由于体系的粘度较大，小分子水难以除去，因此有待于进一步完善。
2000年日本学者[3]合成Mw超过10万PLLA。
聚乳酸的合成方法
聚乳酸的合成方法 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT聚乳酸的合成方法研究摘要聚乳酸是一类运用广泛的生物可降解材料，具有良好的机械强度，生物相容性且易加工。
聚乳酸的合成方法主要为内交酯开环聚合法和直接缩合聚合法，前者比较而言具有分子量高，机械性能好且无小分子水生成等优点。
目前，聚乳酸主要面临着性能改性和成本降低的重要挑战。
关键词聚乳酸，开环聚合，缩合聚合1 引言生物降解材料包括天然树脂和合成树脂，是由可再生资源人工合成制得的一种可降解高分材料，主要包括淀粉类以及聚酯类，其中聚酯类包括聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯和聚丁二酸丁二醇酯等。
聚乳酸是一种用途广泛的生物降解高分子材料，具有良好的强度、通透性且易加工，并具有良好的生物相容性，对人体无毒无刺激，因此被广泛用于外科手术缝合线和骨折内固定材料及药物控释载体等生物医用材料，已经成为生物医用材料中最受重视的材料之一[1]。
2 聚乳酸的概述聚乳酸也称为聚丙交酯，属于聚酯家族，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。
聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的环保型高分子材料[1]。
聚乳酸的性质聚乳酸(PLA)为浅黄色或透明的物质；玻璃化温度为50～60℃，熔点170～180℃，密度约cm3；不溶于水、乙醇、甲醇等，易水解成乳酸。
聚乳酸有三种立体构型：聚右旋乳酸(PDLA)，聚左旋乳酸(PLLA)和聚消旋乳酸(PDLLA)。
PDLA和PLLA是两种具有光学活性的有规立体构型聚合物，25℃时比旋光度分别为+157°，-157°。
Tg、Tm分别为58℃和215℃，熔融或溶液中均可结晶、结晶度可达60％左右。
PDLLA是无定形非晶态材料，Tg为58℃，无熔融温度。
结晶性对PLA材料力学性能和降解性能(包括降解速率、力学强度衰减)的影响很大。
聚乳酸单体的合成及聚合反应研究
聚乳酸单体的合成及聚合反应研究
聚乳酸是一种生物可降解的聚合物，常用于医疗、生物医学和食品包装等领域。
下面是聚乳酸单体的合成及聚合反应的研究内容：
1. 聚乳酸单体的合成方法：
- 乳酸酯化合成法：将乳酸与醇类反应，生成乳酸酯单体。
常用的醇类包括甘油、乙二醇和丙二醇等。
- 乳酸脱水缩合法：将乳酸在酸性或碱性催化剂的存在下，进行脱水缩合反应，生成乳酸单体。
2. 聚乳酸的聚合反应：
- 环化聚合反应：将乳酸单体在催化剂的作用下，通过酯键的形成进行聚合，生成聚乳酸。
常用的催化剂包括金属催化剂如锌、锡等。
- 开环聚合反应：将乳酸单体与其他化合物（如二酸、二醇等）进行反应，生成聚乳酸共聚物。
常用的共聚单体包括乙二醇、丙二醇、己二酸等。
3. 聚乳酸的性质研究：
- 结构与性质关系：通过调控聚乳酸的合成方法和聚合反应条件，研究聚乳酸的分子结构对其物理性质（如熔点、玻璃化转变温度等）和力学性能（如强度、韧性等）的影响。
- 降解性能研究：通过模拟生物体内和环境条件，研究聚乳酸的降解性能，包括降解速率、降解产物等。
- 应用研究：将聚乳酸应用于医疗、生物医学和食品包装等领域，研究其在这些领域中的性能和应用前景。
总的来说，聚乳酸单体的合成及聚合反应研究主要包括聚乳酸单体的合成方法、聚乳酸的聚合反应、聚乳酸的性质研究和应用研究等方面。
这些研究有助于提高聚乳酸的合成效率、改善其性能，并拓展其在不同领域的应用。
高相对分子质量聚乳酸合成工艺的进一步优化研究的开题报告
高相对分子质量聚乳酸合成工艺的进一步优化研究的开题报告一、研究背景和意义随着环境保护意识的不断增强，生物可降解材料备受关注。
聚乳酸作为一种生物可降解高分子材料，具有良好的生物相容性和生物降解性，在医学、农业、包装等领域有着广泛的应用前景。
然而，聚乳酸的综合性能受到其相对分子质量的影响，在实际应用中需要根据具体要求调节其相对分子质量。
目前，聚乳酸合成方面存在一些问题，例如聚合反应中产生的副产物、合成过程中的能源消耗等，因此需要进一步优化聚乳酸合成工艺。
二、研究现状目前，聚乳酸的合成方法主要包括环酯聚合法、直接酯化法和乳酸缩合法等。
其中环酯聚合法是目前应用最为广泛的方法，但存在聚合缩合反应同时进行、产生副产物和相对分子质量分布不均等问题。
因此，研究改进聚合反应条件和副产物的回收利用等工艺，对于提高聚乳酸的合成效率和产品质量具有重要意义。
三、研究内容和方法本研究旨在探究聚乳酸合成过程中的关键因素对其相对分子质量的影响，并通过优化工艺条件，达到提高合成效率的目的。
具体研究内容包括：1. 简单环酯聚合法的聚乳酸合成；2. 通过改变聚合反应条件，如反应温度、催化剂种类及用量、摇床速度等，探究其对聚乳酸相对分子质量的影响；3. 通过纳米材料掺杂和表面改性等手段，改善聚乳酸的物理和化学性质；4. 副产物的回收利用。
研究方法主要采用实验室合成和表征相结合的方法。
利用一些成熟的实验室合成技术，考察关键因素对产品质量的影响，并对最优情况下得到的聚乳酸样品进行光电显微镜、拉伸试验及结构表征等分析，以确定最优合成工艺。
四、预期结果与成果通过本研究，预计可以找到较优的聚乳酸合成工艺，制备具有优异性能的聚乳酸材料，其中主要包括：1. 优化的环酯聚合工艺；2. 较高相对分子质量聚乳酸的制备；3. 对聚乳酸纳米材料进行表面改性，改善其物理和化学性质；4. 副产品回收利用技术。
五、研究意义与应用前景本研究将为聚乳酸的生产提供参考，弥补聚乳酸合成工艺方面的空白，具有一定的学术价值。