可生物降解聚乳酸的扩链研究进展
聚乳酸及其共聚物的应用及研究进展
聚乳酸及其共聚物的应用及研究进展随着医学的发展，在现代医学治疗中经常需要一些暂时性的材料，尤其是在外科领域，如可吸收缝线、软组织植入、骨折内固定材料、人工血管、止血剂、外科粘合剂以及药物缓释系统，这就要求植入的材料在创伤愈合或药物释放过程中可生物降解。
所以近年来，可生物降解高分子材料正日益广泛的应用于医学领域。
作为药物缓释系统的载体材料，在药物释放完后不需要再经手术取出，可以减轻用药者的痛苦和麻烦。
因此生物降解高分子材料是很多需长期服用的药物的理想载体。
作为体内短期植入物，也可很大程度的减轻患者的痛苦。
对于医学临床应用于生物组织中的生物材料往往有如下要求：首先要确保材料和降解产物无毒性、不致癌、不致畸、不引起人体细胞的突变和组织反应；其次要与人体组织有较好的相容性，不能引起中毒、溶血凝血、发热和过敏等现象；此外，还要具有化学稳定性，抗体液、血液及酶的体内生物老化作用[1]；适当的物理机械性能及可成型性；具有要求的降解速度等[2]。
在过去的（近）20年中，发现的符合上述要求的可生物降解高分子材料有很多，如聚乳酸、丙交酯-乙交酯共聚物、聚羟基乙酸、聚羟基丁酸酯等。
这些高分子降解物大多都含有可水解的化学键。
而PLA是聚酯类可生物降解高分子聚合物中的一种，因其具有突出的生物相容性，具有与天然组织相适应的物理力学性能，和其在化学和生物性能上的多功能性而引人注意[3]。
1 聚乳酸(polylactic acid，PLA)概述PLA的结构式为：O C CHCH3OO CCH3CH OnPLA是继聚乙醇酸之后第二类经FDA批准可用于人体的生物降解材料。
其不仅具有优良的机械强度、化学稳定性，还具有良好的生物相容性和生物降解性。
近年来，国内外对其在生物医学方面的应用作了大量的研究。
其已在手术缝合线、骨修复材料、药物控制缓释系统以及组织工程支架（如人工骨、人造皮肤）方面有着较广泛的应用。
PLA还可制成纤维或包装材料用以替代聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等，从而解决废塑料公害问题[4]。
扩链改性聚乳酸嵌段共聚物的研究
扩链改性聚乳酸嵌段共聚物的研究扩链改性聚乳酸嵌段共聚物的研究引言：聚乳酸是一种生物可降解的聚合物材料，在医疗领域具有广泛的应用前景。
然而，由于其降解速度慢和机械性能欠佳等缺点，限制了其在一些领域的应用。
为了克服这些问题，科学家通过扩链改性的方法，引入其他功能单体，以调控聚乳酸材料的性能。
本文将对扩链改性聚乳酸嵌段共聚物的研究进行探讨。
一、扩链改性的概念扩链改性是指在聚合物链上引入其他单体，通过在聚乳酸分子链中插入不同的功能单元，改变聚乳酸材料的性能。
通过扩链改性，可以调节聚乳酸材料的热稳定性、降解速度、力学性能等，并赋予其更多的功能，如生物相容性、药物缓释等。
二、扩链改性聚乳酸的方法和机制1. 聚合法通过聚合法，将其他单体与乳酸单体一起聚合，从而得到具有不同功能的共聚物材料。
例如，将乙醇酸、己内酯等引入聚合反应中，使聚乳酸的降解速度得到控制，延长其使用寿命。
2. 交联法利用交联剂将聚乳酸分子链交联在一起，形成三维网络结构，提高聚乳酸材料的力学性能和热稳定性。
同时，也可以通过交联改善聚乳酸材料的降解行为，使其适用于特定的应用领域。
3. 共聚反应通过共聚反应，在聚乳酸分子链中引入其他功能单体，形成嵌段共聚物。
例如，在聚乳酸链中引入甲基丙烯酸甲酯单体，增加聚乳酸材料的亲水性，提高其生物相容性和药物缓释性能。
三、扩链改性聚乳酸应用领域1. 医疗领域扩链改性聚乳酸嵌段共聚物在医疗领域具有广泛的应用前景。
例如，扩链改性聚乳酸可用于制备可降解的骨修复材料，通过调控其力学性能和降解速度，实现骨组织的修复和再生。
2. 药物缓释扩链改性聚乳酸嵌段共聚物还可用于制备具有缓释功能的药物载体。
通过调节聚乳酸材料的降解速度和释放速度，实现药物的缓慢释放，提高治疗效果。
3. 环境保护扩链改性聚乳酸嵌段共聚物在环境保护领域也有应用潜力。
例如，利用其降解速度可控的特性，制备可降解的一次性塑料制品，减少塑料污染对环境造成的损害。
生物降解塑料聚乳酸研究进展
２０００砌，混纺纤维直径随着ＳＦ含量的增大而变粗，混纺纤
维有着较高的结晶度，并有相分离发生。由于ＰＬＡ纤维对 温度及碱剂（尤其是强碱）特别敏感，如染色温度超过 １１０℃会使ＰＬＡ纤维手感明显变硬，如定型温度超出１３０℃ 会使ＰＬＡ纤维熔融（因熔融温度为１３０一１６６℃），如染色过 程加入强碱，使ＰＬＡ降解。为此，整个染整过程，湿度和碱 的剂量必须尽量控制适当。 ２．３医药卫生行业 ＰＬＡ凭借着具有良好的生物相容性和可降解性的特点， 已成为生物医药领域最热门的研究材料，其中最重要的一个 应用就是将其作为药物缓释制剂材料¨””ｏ。 目前ＰＬＡ及其共聚物类缓释制剂已有正式产品上市， 已经或正在研究的药物很多，主要是抗癌化疗用药、疫苗、解 热镇痛药、神经系统用药等。Ｋ．Ａｎ，ｉｎｄ等¨４ ｏ为了解决ＰＬＡ／ （丙交酯／聚乙二醇）共聚物（ＰＬＧＡ）在口服药物体系传输过 程中的稳定性，将ＰＬＡ和聚乙二醇（ＰＥＧ）共聚合，制备了不 同的嵌段共聚物，并将这些共聚物包裹在乙肝表面抗原 （ＨＢｓＡｇ）上来评价它们作为药物载体在口服给药过程中的
外科缝合线、手术缝合线和修补材料等。具有优异特性的
ＰＬＡ在医药领域其它的应用归纳于表ｌ‘坞以”。
表ｌ 目 的 ＰＬＡ在医疗领域的主要用途 应用实例 缝合线、夹钳、接骨材料（板、螺钉）、粘结剂、销钉 止血剂、骨和软组织缺损部位填充剂 （网状物、不织布等） 皮肤、胸壁网络、韧带、血管、神经诱导管 防止粘连、阻止向组织侵入、涂覆材料
收稿日期：２０１０．Ｏｌ－２５
万方数据
工程塑料应用
２０１０年，第３８卷，第４期
的印刷性能，因此ＰＬＡ被广泛应用于包装材料领域。但是 包装业是制造个体垃圾的主要生产者，虽然ＰＬＡ有着优异 的生物降解能力，但在实际环境运作下，我国政府也应出台 相应的ＰＬＡ包装材料的回收方式，以确保能提供合适的 ＰＬＡ降解条件，真正发挥其绿色包装材料的优势。 ２．２纺织行业 ＰＬＡ纤维于２００２年被美国联邦贸易委员会认定为和棉 花、羊毛、丝绸、尼龙、聚酯等并列的一类新的纤维，商品名为 ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋＴ”。由于ＰＬＡ透气性好。因此可以用于纺丝织 布。ＰＬＡ可用纺粘法或熔喷法直接制成非织造布，也可先纺 制成短纤维，再经干法或湿法成网制得非织造布。ＰＬＡ非织 造布用于农业、园艺方面，可用作种子培植、育秧、防霜及除 草用布等；在医疗卫生方面，可用作手术衣、手术覆盖布、口 罩等，也可用作尿布等卫生用品；在生活用品方面，可用作衣 料、厨房用滤水、滤渣袋或其它包装材料。 近年来关于ＰＬＡ纤维制备方法的相关研究和专利申请 较多。日本东丽株式会社于２０００年申请了发明专利“ＰＬＡ 树脂和由其构成的纤维制品及纤维制品的制造方法”（申请 号００８０９１１０），记载了以ＰＬＡ为原料的纤维制品，其长纤维 无纺布制品的平均纤维细度为１４—４２斗ｍ。２００４年东华大 学发明研制了超细ＰＬＡ纤维非织造布，其平均纤维细度为 ２．７０一９．０７斗ｍ，具有比现有的ＰＬＡ纤维非织造布过滤效率 高、有利于环境保护等优点。张锋等ｐ１以六氟异丙醇 （ＨＦＩＰ）为溶剂，通过静电纺丝方法纺制了不同比例的丝素 蛋白（ｓＦ）／ＰＬＡ共混纳米纤维，结果表明，纤维直径为２４６—
聚乳酸的研究进展
聚乳酸的研究进展摘要乳酸主要应用于食品保健、医药卫生和工业等方面。
聚乳酸是以乳酸为主要原料的聚合物，聚乳酸作为生物可降解材料的一种，对环境友好、无毒害，可应用于组织工程、药物缓释等生物医用材料，以及石油基塑料的替代材料。
本文综述了聚乳酸在可降解塑料，纤维，医用材料，农用地膜，和纺织等领域的应用，并对其发展方向进行了展望。
关键词：聚乳酸聚乳酸纤维生物医药生物降解AbstractLactic acid green chemistry is the basic structure of one of the unit ，Mainly used in food, medicine, sanitation and health care industry, etc。
Poly lactic acid is lactic acid as the main raw material polymer，Poly lactic acid as biodegradable material of a kind，Friendly to environment, non-toxic, can be applied to tissue engineering, drugs such as slow release of biomedical materials，And instead of the petroleum base plastic material。
This paper reviewed the biodegradable polylactic acid in plastic, fiber and medical materials, agricultural plastic sheeting, and textile application in the field, and its developing prospects。
聚乳酸的研究进展
聚乳酸的研究进展摘要：聚乳酸(Poly(lactic acid),PLA)是一种由可再生植物资源如谷物或植物秸秆发酵得到的乳酸经过化学合成制备的生物降解高分子。
聚乳酸无毒、无刺激性,具有优良的可生物降解性、生物相容性和力学性能,并可采用传统方法成型加工,因此,聚乳酸替代现有的一些通用石油基塑料己成为必然趋势。
由于聚乳酸自身强度、脆性、阻透性、耐热性等方面的缺陷限制了其应用范围,因而,增强改性聚乳酸己成为目前聚乳酸研究的热点和重点之一。
本文综述了聚乳酸的研究进展，以改性为中心。
关键词：聚乳酸改性合成方法生物降解引言天然高分子材料更具有完全生物降解性，但是它的热学、力学性能差，不能满足工程材料的性能要求，因此目前的研究方向是通过天然高分子改性，得到有使用价值的天然高分子降解塑料。
1780年,瑞典化学家Carl Wilheim Scheele 首先发现乳酸(Lactic acid ,LA)之后,对LA进一步研究发现,在大自然中其可作为糖类代谢的产物存在。
乳酸即2—羟基丙酸,是具有不对称碳原子的最小分子之一,其存在L-乳酸(LLA)和D—乳酸(DLA)两种立体异构体。
LA的生产主要以发酵法为主,一般采用玉米、小麦等淀粉或牛乳为原料,由微生物将其转化为LLA，由于人体只具有分解LLA的酶,故LLA比DLA或DLLA在生物可降解材料的应用上有独到之处。
上世纪50年代就开始了PLA的合成及应用研究上世纪70年代通过开环聚合合成了高分子量的聚乳酸并用于药物制剂及外科手术的研究上世纪80到90年代组织工程学的兴起更加推动了对PLA及其共聚物材料的研究。
目前国内外对的研究主要集中在两个方面（1）合成不同结构的聚合物材料主要是采用共聚、共混等手段合成不同结构的材料；（2）催化体系的研究。
1 PLA的结构和性能聚乳酸（PLA）的分子结构式PLA是热塑型脂肪族聚酯树脂，LA 是由乳酸在适当条件下脱水缩合而成，常温下为白色粉状固体，玻璃化温度为 50~60℃，熔点为 170~180℃，密度约为1.25g/cm3，PLA 具有良好的生物降解性、兼容性及可吸收性。
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
生物降解聚乳酸共混复合材料的研究进展
生物降解聚乳酸共混复合材料的研究进展摘要：聚乳酸（PLA）是具有生物相容性和生物相容性的高分子材料，一般是由乳酸直接缩聚或丙交酯间接开环聚合成的脂肪族聚酯。
但由于本身的疏水性、脆性及韧性差、降解周期难以控制和合成成本高等缺点，限制了PLA的大范围应用及生产，故需要各种无机、有机材料对其共混改性。
合成可完全生物降解的聚乳酸共混复合材料，成为目前的研究热点。
本文介绍了近几年的PLA共混复合材料，并综述了其研究进展及对其进行了未来的展望。
关键词：聚乳酸共混复合可生物降解目前，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。
聚乳酸就是一种可生物降解材料。
聚乳酸的熔点为178℃，玻璃化温度为59℃，透明性与PS（聚苯乙烯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）相似，为一种燃烧热小的结晶聚合物，具有较好的结晶性能及与PET相近的拉伸强度与弹性。
由于聚乳酸侧链上含有甲基，因此疏水性强，加水分解速度相对较慢。
聚乳酸双向拉伸后透光率为94%，具有优良的表面光泽性和透明性，很高的刚性，良好的低温热封性、抗油性和耐润滑侵蚀性。
[2]但是，由于PLA树脂的结晶速率慢，制品收缩率大，本身质脆等缺点，应用受到限制。
利用各种无机或有机材料对其进行共混改性，可以扩展PLA的应用范围。
本文介绍的是可生物降解PLA共混体系，主要包括PLA/无机填料体系、PLA/有机填料体系、PLA/生物降解高分子合金等三大类。
1、含无机填料的PLA基复合体系1、1PLA/磷酸盐类无机钙质复合材料[3]与PLA进行共混改性的磷酸盐类无机钙质材料，主要有羟基磷灰石(HA)，磷酸三钙( TCP)和聚磷酸钙纤维(CPPF)三种。
HA是人体骨骼的基本成分，具有极好的生物活性。
但是，HA缺乏力学强度，需要与PLA进行复合提高其力学性能[3]。
PLA的扩链合成及其降解性能研究
PLA的扩链合成及其降解性能探究专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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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）。
生物降解聚合物论文：聚乳酸的扩链与支化反应
生物降解聚合物论文：聚乳酸的扩链与支化反应【中文摘要】聚（L-乳酸）是一种以可再生植物资源为原料的生物降解高分子材料,具有良好的生物降解性、生物相容性、生物吸收性及力学性能,在生物医用材料、纤维、包装材料等领域有着良好的应用前景。
因此,聚乳酸的研究与开发已成为可生物降解高分子材料领域的热点。
而高效、低成本地获得高分子量的聚乳酸、并使其发生部分支化以改善力学性能,是聚乳酸材料研究开发中的重要方向之一为此,本文提出一种新的熔融缩聚／扩链方法,即用熔融缩聚得到的端羧基聚乳酸预聚物与二缩水甘油酯进行扩链反应制备高分子量的具有支化结构的聚乳酸。
首先,通过在SnCl2·2H2O/TSA双组分催化剂催化乳酸熔融缩聚的过程中添加一定量的丁二酸酐,制备得数均分子量（Mn）为1000-20000,端羧基含量高于98%的结晶性聚乳酸预聚物。
当Mn≤2000时,聚乳酸预聚物结晶速度慢,难以结晶；当Mn>4000时,则很容易结晶,随着分子量从4000增大到10000,其结晶度由27%上升至40%。
其次,采用二缩水甘油酯与端羧基聚乳酸预聚物进行扩链反应,并用三检测器凝胶渗透色谱技术对聚乳酸扩链产物的链结构（分子量及其分布、特性粘数、支化因子）进行表征,考察了预聚物分子量、扩链反应温度、环氧/羧基摩尔比、真空度等因素对扩链反应及扩链产物链结构的影响。
在扩链过程中,聚乳酸预聚物的端羧基与二缩水甘油酯的环氧基反应迅速,因而可在很短的时间内提高聚乳酸重均分子量；但由于存在羧基和环氧基与生成的侧羟基的副反应,在扩链的同时也产生支化结构,分子量分布明显变宽,甚至产生凝胶。
预聚物分子量、反应温度、环氧基/羧基摩尔比显著影响扩链反应和扩链产物链结构。
采用合适分子量（Mn 6000）的预聚物、提高反应温度、提高环氧/羧基摩尔比,有利于提高扩链产物分子量；随着预聚物分子量减小、反应温度升高或环氧／羧基摩尔比偏离1/1,扩链产物分子量支化程度增大、分子量分布变宽,乃至产生凝胶。
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。
生物降解聚合物优秀论文：聚乳酸的扩链与支化反应
生物降解聚合物优秀论文：聚乳酸的扩链与支化反应————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：生物降解聚合物论文：聚乳酸的扩链与支化反应【中文摘要】聚（L-乳酸）是一种以可再生植物资源为原料的生物降解高分子材料,具有良好的生物降解性、生物相容性、生物吸收性及力学性能,在生物医用材料、纤维、包装材料等领域有着良好的应用前景。
因此,聚乳酸的研究与开发已成为可生物降解高分子材料领域的热点。
而高效、低成本地获得高分子量的聚乳酸、并使其发生部分支化以改善力学性能,是聚乳酸材料研究开发中的重要方向之一为此,本文提出一种新的熔融缩聚／扩链方法,即用熔融缩聚得到的端羧基聚乳酸预聚物与二缩水甘油酯进行扩链反应制备高分子量的具有支化结构的聚乳酸。
首先,通过在SnCl2·2H2O/TSA双组分催化剂催化乳酸熔融缩聚的过程中添加一定量的丁二酸酐,制备得数均分子量（Mn）为1000-20000,端羧基含量高于98%的结晶性聚乳酸预聚物。
当Mn≤2000时,聚乳酸预聚物结晶速度慢,难以结晶；当Mn>4000时,则很容易结晶,随着分子量从4000增大到10000,其结晶度由27%上升至40%。
其次,采用二缩水甘油酯与端羧基聚乳酸预聚物进行扩链反应,并用三检测器凝胶渗透色谱技术对聚乳酸扩链产物的链结构（分子量及其分布、特性粘数、支化因子）进行表征,考察了预聚物分子量、扩链反应温度、环氧/羧基摩尔比、真空度等因素对扩链反应及扩链产物链结构的影响。
在扩链过程中,聚乳酸预聚物的端羧基与二缩水甘油酯的环氧基反应迅速,因而可在很短的时间内提高聚乳酸重均分子量；但由于存在羧基和环氧基与生成的侧羟基的副反应,在扩链的同时也产生支化结构,分子量分布明显变宽,甚至产生凝胶。
预聚物分子量、反应温度、环氧基/羧基摩尔比显著影响扩链反应和扩链产物链结构。
聚乳酸的扩链及其改性的研究
聚乳酸的扩链及其改性的研究聚乳酸是一种可生物降解的聚合物，具有广泛的应用领域。
然而，由于其刚性结构和低韧性，聚乳酸的应用受到了一定的限制。
为了改善聚乳酸的性能，研究人员开展了扩链和改性的研究工作。
扩链是通过引入外部功能基团，调节聚乳酸的结构和性能。
其中，一种常用的扩链方法是加入共聚单体。
共聚单体可以提高聚乳酸的极限拉伸强度和韧性，改善其耐热性和刚性。
例如，通过掺杂苯乙烯等共聚单体，在聚乳酸中形成互穿网络结构，提高了其力学性能。
此外，还可以通过掺杂聚醚、聚酯等共聚单体来改善聚乳酸的热稳定性。
此外，聚乳酸的改性也被广泛研究。
一种常用的改性方法是加入纳米填料。
纳米填料可以通过增加界面相互作用来提高聚乳酸的力学性能和热稳定性。
常用的纳米填料包括纳米氧化物、纳米碳酸钙、纳米纤维素等。
例如，通过引入纳米纤维素，可以增加聚乳酸的拉伸强度和弹性模量，改善其热稳定性和降解速率。
此外，改性的方法还包括共混和交联。
共混是将其他可溶性高分子与聚乳酸混合，以改善聚乳酸的物理性能。
例如，将聚乳酸与聚乳酸共混，可以增加其弯曲模量和硬度，提高其热稳定性。
交联是通过引入交联剂将聚乳酸交联成三维网络结构，以提高其力学性能和热稳定性。
交联剂常用的有聚酸酐、环氧树脂等。
除了扩链和改性，研究人员还通过调控聚乳酸的晶型结构，改善其性能。
聚乳酸有两种晶型：α和β。
其中，α相具有较好的可生物降解性和生物相容性，但韧性较差；β相则具有较好的力学性能，但可生物降解性差。
通过控制结晶条件和溶剂种类，可以调控聚乳酸的晶型结构。
此外，还可以通过分子取向、拉伸等方法来改变聚乳酸的结晶行为。
综上所述，通过扩链和改性，可以显著改善聚乳酸的性能，拓宽其应用领域。
未来的研究还可以进一步探索扩链和改性的新方法，提高聚乳酸的性能和应用前景总之，通过加入纳米填料、共混和交联以及调控聚乳酸的晶型结构，可以显著改善聚乳酸的力学性能、热稳定性和降解速率。
这些改性方法为聚乳酸的广泛应用提供了新的可能性。
聚乳酸的扩链改性研究现状
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ
Ｓ ｎ ｈ ｓｓｏ ｏｙ １ｃｉ ｉ ｙ ｔ ｅｉ ｆｐ ｌ （ａ ｔ Ａｃｄ）ｂ ｓ ｄ ｂｏ ｅ ｒｄ ｂ ｅｍａｅ ｉｌ ｈ ｏ ｇ ｈ ｉ ｘ ｅ ｓｏ ｓｒｖｅ ｄ ｃ ａ ｅ ｉｄ ｇ ａ ａ ｌ ｔｒａｓ ｔ ｒ ｕ ｈ ｃ ａｎ ｅ ｔｎ ｉｎ ｉ ｅ ｉｗｅ ．
１ 酰 氯 扩 链 法
酰氯具有极强的反应活性， 可与羟基反应生成酯键 ， 已 用于对寡聚乳酸进行扩链 。常见 的酰氯扩链剂有 １４丁二 ，一
酸、 碱等条件下会分解成 Ｃ 。Ｈ。 经光合与微生物作用又 Ｏ 、 ０， 可转化为 Ｐ Ａ的原料 ， Ｌ 是一种可循环的生物 降解聚酯材料， 广泛应用于生物 医学领域， 如外科手术缝合线 、 药物缓控释 体系 、 工程 等方 面 。Ｐ Ａ 的合 成方 法主要 有乳 酸直 接 聚 组织 Ｌ 合法（ 一步法） 和间接法 即丙交酯开环聚合 法（ 步法） ， 两 。两
０ 引言
聚乳 酸 （Ｌ 是 一 种 具 有优 良的生 物 可 降 解 性 和 生 物 Ｐ Ａ） 相容 性 的合 成 高 分 子 材 料 ， 由于 其 在 水 、 气 、 生 物 、 、 氧 微 光
结 了通 过扩链 方 法 合 成特 殊 性 能 的聚 乳 酸类 材料 的相 关 文
献。
聚 乳酸 的扩链 改性研 究现 状／ 荣德 等 舒
・德 ， 陈际达 ， 邱智 萍， 娟 ， 卜 亓倩倩 ， 高素照
（ 重庆大学化学化工学 院， 重庆 ４ ０４ ） ０ ０ ４ 摘要
关 键 词
综述 了聚乳 酸类生物 降解材料 的扩链合成法 。重点总结 了应 用酰氯 、 二嗯唑啉 、 二异 氰酸酯等扩链 剂 ，
Ｍ ｕ ｈ ａ ｔｎｉｎ ｉ ａｄ ｔ ｕ ｍａ ｉ ｎ ｐ ｌ １ｃｉ ｃｄ ｂ ｓ ｄ ｂｏ ｅ ｒ ｄ ｂｅ ｍａｅｉｌ ｗｉｈ ｄ ｓｇ ｅ ｒ ｐ ｒｉｓ ｃ ｔｅ ｔｏ ｓ ｐ ｉ Ｏ ｓｍ ｒｚ ｏ ｏ ｙ（ａ ｔ ａ ｉ ） ａ ｅ ｉｄ ｇ ａ ａ ｌ ｔｒ ｓ ｔ ｅ ｉｎ ｄ ｐ ｏ ｅｔｅ ｅ ｃ ａ
生物可降解聚乳酸的改性及其应用研究进展
聚物橡胶、对乙烯基苯酚(PVPh) 、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 、聚丙烯酸甲
酯(PMA) 、线性低密度聚乙烯(LLDPE) 组成部分生物降解共混体系,这类体系 不能从根本上解决环境污染问题。
16
2.4
复合改性
将聚乳酸与其它材料复合旨在解决聚乳酸的脆性问题,达到增强 的目的,使其能满足于作为骨折内固定材料的用途。目前可以分为
22
把药物包埋于高分子聚合物基质中形成微球或微粒有多种技 术:凝聚法、乳液聚合法及界面聚合法、界面沉积法、乳液— 溶剂蒸发法等。其中乳液—溶剂蒸发法是应用最为普遍的一 种,对于含油性药物微球大都采用OPW乳化溶剂挥发P抽提 法。制备亲水性的多肽、蛋白质、疫苗微球通常采用相分离 法 和W1POPW2 复乳法溶剂挥发法。界面沉积法也可称
酯GA 的共聚物已商品化。
9
2.2.2
聚乳酸与聚乙二醇(PEG) 的嵌段共聚物
聚乙二
醇(PEG) 是最简单的低聚醚大分子,具有优良的生物相容性
和血液相容性、亲水性和柔软性。朱康杰等以辛酸亚锡作为
催化剂的条件下,通过开环聚合合成了PLA2PEG2PLA 的
三嵌段共聚物。这类嵌段共聚物具有亲水的PEG链段和疏水
8
2.2.1
丙交酯与乙交酯共聚
聚乙交酯(PGA) 是最简
单的线型脂肪族聚酯,早在1970 年,PGA 缝合线就已以 “Dexon”商品化,但PGA 亲水性好,降解太快,目前用单体 乳酸或交酯与羟基乙酸或乙交酯共聚得到无定型橡胶状韧性 材料,其中通过调节LLAPGA 的比例可控制材料的降解速 度,作为手术缝合线已得到临床应用,其中L2丙交酯与乙交
为自发乳化P溶剂扩散法,是制备均匀的纳米级微球的一种方
法。
聚乳酸及其改性的研究和应用进展
聚乳酸及其改性的研究和应用进展1 聚乳酸的研究进展绿色化学为开发新的乳酸衍生物拓展了思路，生物聚合物(如聚乳酸)就是绿色化学的应用领域之一。
目前环保行业的明星是利用乳酸生产的新型聚酯材料——聚乳酸(PLA)，它也称为聚丙交酯(polylactide)，属于聚酯家族。
聚乳酸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，主要以玉米、木薯等为原料。
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，因此是理想的绿色高分子材料。
聚乳酸中间体丙交酯具有3种立体异构体，因此由丙交酯开环聚合所得到的聚乳酸有多种链结构，如聚L一乳酸(PLLA)、聚D一乳酸(PDLA)和聚D，L 一乳酸(PDLLA)等，链结构决定了聚乳酸的性能。
Purac公司和Sulzer Chemtech公司联合开发一种新型低成本、高效的聚合工艺以生产高质量聚乳酸。
这种新型工艺基于先进的聚合和液化技术并利用由Purac提供的特种丙交酯以高效生产各种各样的PLA产品。
Purac提供丙交酯单体作为聚合进料并利用先进聚合技术与Sulzer合作以生产PLA。
这项工艺可大幅度降低工艺和产品的开发时间，从而促进PLA产品快速可靠地进入市场。
这项新工艺仅要求较少的投资，并具有放大化生产的巨大潜力。
Purac介绍说，由丙交酯合成PLA相当简单，而且不会产生任何副产品。
丙交酯是一种环状二聚物，由两种不同构型的乳酸单体组成。
使乳酸生成环状二聚体(丙交酯)，再开环缩聚成PLA。
在此过程中，丙交酯必须经过提纯，否则难以获得分子量较高的聚合物。
Pyramid Bioplastics公司在德国东北部威廉·皮克城应用Uhde Inventa Fischer公司(德国纤维机械制造商)的技术在建设年产6万t的装置。
计划于2012年建成，预计2010年全世界塑料消费量预计将达为2．5亿t，西欧消费量为4900万t(占19．5％，其中29．5 用于包装材料)，预计1445万t包装材料中5 (约70万t)会被以聚乳酸为主的生物塑料所替代。
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。
聚乳酸扩链改性及其纳米复合材料的研究
聚乳酸扩链改性及其纳米复合材料的研究聚乳酸（poly lactic acid, PLA）作为一种生物可降解高分子材料，在纳米复合材料中具有广泛的应用潜力。
其良好的可降解性、优异的生物相容性以及可调节的力学和热性能使得聚乳酸成为替代传统塑料的环保材料。
然而，聚乳酸的应用受到一些限制，如低热稳定性、易脆性和较慢的降解速度。
为了克服这些问题，研究人员广泛探索对聚乳酸进行扩链改性的方法。
聚乳酸扩链改性是在分子链上引入两性或多性组分，以改善聚乳酸的综合性能的一种方法。
扩链改性可以通过热压共混、化学交联、共聚合等方法实现。
在研究中，聚乳酸常常与其他生物可降解聚合物或纳米粒子进行复合改性，以提高其力学性能、热性能和降解速度。
例如，聚乳酸与聚酯、聚己内酯等聚合物进行共混，可以显著提高聚乳酸的力学性能和热稳定性。
此外，将聚乳酸与纳米纤维素、纳米矿物质等纳米粒子进行复合，可以提高聚乳酸的屏障性能和降解速度。
在聚乳酸扩链改性中，研究人员还利用聚合物功能单体与聚乳酸分子链反应，实现对聚乳酸结构的调控。
例如，通过与聚乳酸分子链反应的丙烯酸或马来酸酐等功能单体，可以引入共聚块或交联结构，提高聚乳酸的力学性能和降解速度。
此外，利用引入粘性单体，可调节聚乳酸的黏度和流变性质。
聚乳酸扩链改性后的纳米复合材料在各个领域具有广泛的应用前景。
在生物医学领域，扩链改性的聚乳酸可以制备成纳米纤维膜、纳米颗粒和纳米球，用于药物缓释、组织工程和诊断等方面。
在包装材料领域，扩链改性的聚乳酸可以制备成纳米复合薄膜，用于食品包装和药物包装等。
此外，扩链改性的聚乳酸还可以制备成纳米复合材料，用于环境保护、光电材料和电子器件等方面。
总之，聚乳酸扩链改性是提高聚乳酸性能和拓展其应用领域的重要途径之一。
通过引入复合组分、调控结构和制备纳米复合材料，可以实现对聚乳酸的性能的精确调控。
未来，随着扩链改性方法的不断发展和完善，扩链改性的聚乳酸纳米复合材料将在各个领域展示出更广阔的应用前景总的来说，聚乳酸扩链改性是一种重要的方法，可以提高聚乳酸的性能，并拓展其在各个领域的应用前景。
生物降解高分子聚乳酸的合成和改性研究进展
生物降解高分子聚乳酸的合成和改性研究进展摘要：聚乳酸(polylactic acid ,PLA) 是一种具有良好生物相容性、可降解性和可吸收性的高分子材料。
本文较全面地介绍了聚乳酸的合成与改性方法, 并对聚乳酸的合成及改性的研究方向进行了展望。
关键字：聚乳酸；合成；改性聚乳酸具有优良的生物相容性、生物可降解性，最终的降解产物是二氧化碳和水，不会对环境造成污染。
这使之在以环境和发展为主题的今天越来越受到人们的重视，并对其在工农业领域、生物医药领域、食品包装领域的应用展开了广泛的研究。
聚乳酸的合成是以乳酸为原料，直接缩聚得到，由于反应产物水难以从体系中排除，所以产物分子量较低，很难满足实际要求。
若采用两步聚合法丙交酯开环聚合，虽可制备出高相对分子质量的聚乳酸，但其流程冗长，成本高。
聚乳酸合成的高成本及其疏水性、脆性等性能缺陷，限制了其应用范围，所以目前对聚乳酸的研究主要集中在改性上。
本文主要从聚乳酸合成和改性两方面综述国内外聚乳酸的最新研究进展。
1 聚乳酸合成方法目前聚乳酸的合成主要有两种方法，即丙交酯开环聚合法和直接缩聚法[1-4]。
1.1 直接缩聚法乳酸同时具有—OH 和—COOH，是可直接缩聚的。
聚乳酸的直接缩合制备聚乳酸方法简单, 利用乳酸的活性, 在加热条件下, 乳酸分子间发生脱水缩合,可以直接合成分子量较高的聚乳酸。
但是, 乳酸的直接缩聚由于存在着乳酸、水、聚酯及丙交酯的平衡, 不易得到高分子量的聚合物。
直接合成法要获得高分子量的聚合物必须注意以下三个问题: (1) 动力学控制; (2) 水的有效脱出; (3) 抑制降解。
Hiltunen[5]等研究了不同催化剂对乳酸直接聚合的影响。
日本Ajioka 等开发了连续共沸除水直接聚合乳酸的工艺。
国内赵耀明[6]以联苯醚为溶剂，通过溶液直接聚合制得粘均分子量为 4 万的聚合物。
现已可由直接聚合方法制得具有实用价值的PLA 聚合物，并且此聚合方法工艺简单，化学原料及试剂用量少，但直接聚合的PLA 分子量仍偏低，需进一步提高，才能使其具有更加广泛的用途。
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塑 料 工 业
・
第４ １卷第 ９期
２ ０ １ ３年 ９月
１ ６・
ＣＨＩ ＮＡ ＰＬＡＳ ＴＩ ＣＳ Ｉ ＮＤＵｓ ＴＲＹ
可 生 物 降 解 聚 乳 酸 的扩 链 研 究 进 展 术
樊 国栋 ，黎永 利
（ 陕西科技大学 教育部轻化工助剂化学与技 术重 点实验室 ，陕西 西安 ７ １ ０ ０ ２ １ ） 摘要 ：依据 聚乳酸 （ Ｐ Ｌ Ａ）分子的端 羟基 和端 羧基 结构特点 ，主要综述 了近年来 以有机小分子扩链改性 Ｐ Ｌ Ａ的方 法 、机理 与应 用 ，分别介绍 了端 羟基缩 聚扩链 剂 、端羧基 缩聚扩链 剂 以及 其他扩链 剂在改性 Ｐ Ｌ Ａ中的应用 。其中端 羟基 缩聚扩链 剂主要有多异氰酸酯 、双环羧 酸酐 、二 酰氯 ；端羧基 缩聚扩 链剂 主要有 二嗯 唑啉 、双环 氧化 物 、二元 胺 、二元 醇。并且 简要介绍 了其他低 聚物 如聚乙二醇 （ Ｐ Ｅ Ｇ ） 、聚 乙醇 酸 （ Ｐ Ｇ Ａ） 、聚 己二酸丁二 醇酯 （ Ｐ Ｂ Ａ） 、聚丁 二酸丁二醇酯 （ Ｐ Ｂ Ｓ ） 、聚 ｓ一己内酯 （ Ｐ Ｃ Ｌ ）与 Ｐ Ｌ Ａ共聚提高 其摩尔质 量及改 性方面 的研究进展 ，最后对 Ｐ Ｌ Ａ的改
性研 究 与 应 用 做 了 进 一 步 的 展 望 。 关 键 词 ：聚乳 酸 ；扩链 ；共 聚 ；改 性
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ห้องสมุดไป่ตู้ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５— ５ ７ ７ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ９ ． ０ ０ ５
中图分类号 ：Ｔ Ｑ ３ ２ １ ２
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文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ５—５ ７ ７ ０（ ２ ０ １ ３ ）０ ９—０ ０ １ ６— ０ ５
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