收藏本站
《东华大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

聚乳酸聚合及降解的动力学研究

宇恒星  
【摘要】: 1954年,杜邦公司的科研人员由丙交酯开环聚合制得了高分子量的聚乳酸,但因这类脂肪族聚酯易热解和水解,长期未被引起足够的重视。至20世纪60年代,利用聚乳酸对水的敏感特性制成可降解的手术缝线,引发了这类材料作为生物医用材料的开端。由于聚乳酸类材料具有良好的生物相容性、机械性能、降解性及可吸收性,现已广泛应用于医疗、农业、包装业等领域中。 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。因在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,很难保证反应向正方向进行,所得聚乳酸数均分子量一般较低。到目前为止,高分子量聚乳酸主要是通过丙交酯的开环聚合制得。即首先将乳酸分子间脱水生成环状的丙交酯;然后将丙交酯开环聚合成高分子量聚乳酸。 固相聚合是近几十年发展起来的一种新的聚合方法,它是将分子量较低的预聚体切片加热至玻璃化温度以上、熔点以下,此时的大分子整链仍处于被固定的状态,而官能团端基则获得了足够的活性通过扩散互相靠近并发生反应,生成的小分子副产物则借助于真空或惰性气流带出反应体系,从而强迫缩聚反应正向进行,使聚合物分子量提高。 在分析乳酸直接聚合和乳酸预聚物扩链聚合机理的基础上,通过乳酸直接聚合和乳酸预聚物扩链聚合两种方法聚合得到不同类型的乳酸预聚物;研究了反应时间、反应温度、催化剂种类及用量、真空度对乳酸直接聚合的影响。对乳酸预聚物的固相聚合过程进行了研究,如聚合反应温度和时间、预聚体尺寸及其形状、预聚体分子量、预聚体组成、预聚体的结晶度、催化剂及添加剂等;用X-射线衍射法研究了固相聚合反应过程中结晶结构的变化,并通过DSC,对聚乳酸固相聚合过程中出现的双熔融峰进行解释。乳酸预聚物经固相聚合后,平均分子量随反应时间的延长、反应温度的升高增加明显;其热性能及结晶性能变化明显,熔点增加约20℃。乳酸扩链预聚物经固相聚合平均分子量提高不大,这与扩链剂的使用有关。 吞华大学博士论文 在仔细分析丙交酷开环聚合反应动力学基础上,建立了包含降解反应、 丙交酷开环可逆反应在内的聚乳酸聚合反应动力学模型,应用Z变换的方法 对模型进行了求解。通过该模型可获得单体转化率、分子量以及分子量分布 等参数随反应时间、反应温度及催化剂用量的变化;模型研究发现:聚合反 应温度愈高,聚乳酸最终能达到的分子量反而降低。与文献模型比较,本文 模型更加充分、更加准确。 高聚物的热稳定性直接影响高聚物的应用和成型加工,高聚物在高温时 易发生热降解,导致分子链断裂,分子量降低,性能恶化。本文在键随机断 裂机理上研究了聚乳酸在后加工过程中的分子量以及分子量分布变化。讨论 了不同后加工温度、不同起始分子量对聚乳酸的分子量以及分子量分布变化 影响。结果表明在1.5h(后加工温度为200℃),聚乳酸分子量的降低已经基 本达到平衡;温度对聚乳酸的分子量以及分子量分布变化影响非常明显。此 方法对指导聚乳酸的后加工具有重要的意义。 首次运用Monte Carfo方法建立了包含丙交酷的加聚反应、聚乳酸降解 反应在内的聚乳酸热降解Monte Carlo模型。该模型可获得链长分布及各反 应的反应次数等解析模型所不能给出的信息。通过模拟发现丙交酷加聚反应 的存在会延长多分散系数达到平衡的时间,但使聚乳酸分子量降低速率变 慢。 针对聚乳酸的工业化问题,在聚合级L一乳酸的制备,丙交酷的制备, 聚乳酸均聚物以及共聚物的制备上结合实例以及本文研究,给出了一定的见 解。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:O631

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 杨惠;刘文明;黄小强;李凤仪;;聚乳酸合成及改性研究进展[J];合成纤维;2008年03期
2 张晓静;杨学群;刘仕伟;刘福胜;于世涛;;聚乳酸解聚方法研究进展[J];化工环保;2012年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 胡娟;纺织品用生物相容聚酯粘合剂研究[D];东华大学;2011年
2 夏璐;聚乳酸合成及改性研究[D];南昌大学;2011年
3 薛丹;聚羟基丁酸酯基纤维改性及酶降解动力学研究[D];西北工业大学;2006年
4 田怡;增塑聚乳酸结晶动力学和流动性能的研究[D];浙江工业大学;2006年
5 周晓军;聚乳酸的合成研究[D];北京化工大学;2007年
6 赵高辉;聚乳酸及聚乳酸—聚已内酯复合材料的合成与降解性能研究[D];湖南大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 眭伟民,戎戟,俞显芳,王雨民;聚乳酸的合成及性能的研究[J];中国纺织大学学报;1996年05期
2 吴之中,张政朴,鲁格,何炳林;聚乳酸的合成降解及在骨折内固定材料的应用[J];高分子通报;2000年01期
3 张国栋,杨纪元,冯新德,顾忠伟;聚乳酸的研究进展[J];化学进展;2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏丽萍,林景雪,马月琴;烧蚀复合材料的热分析检测[J];工程塑料应用;1991年01期
2 张先禹,浦鸿汀,邹婷;用经验特性粘度方程研究聚苯乙烯热降解行为[J];工程塑料应用;2003年07期
3 谭晓莉;刘玉坤;陈金周;赵伟;牛明军;李新法;;γ-辐照对HDPE/PUR-T共混体系性能的影响[J];工程塑料应用;2007年07期
4 方玲;李君;戚嵘嵘;;POE增韧聚乳酸复合材料的研究[J];工程塑料应用;2009年06期
5 东为富;殷宏军;施冬健;陈明清;张珣;;聚乳酸立构嵌段共聚物的合成与表征[J];工程塑料应用;2011年11期
6 谢淮宁;;基于MC随机有限元法高层钢框架结构抗风可靠性分析[J];四川建筑科学研究;2010年06期
7 陈惜明,薛烽;超强吸水材料在无水酒精生产过程中的应用研究[J];安徽化工;2004年06期
8 贾林,胡玲;用气相色谱分析某些液晶单体时的热降解现象[J];安徽化工;2005年04期
9 曹新鑫;戴星红;刘静静;;生物高分子聚乳酸的合成综述[J];安徽化工;2008年01期
10 陈铁;曹乃和;汤建国;张鹏;凌和稳;;用历史资料揭示夏日降水特征[J];安徽农业科学;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李东海;纪瀛皇;李明大;刘京宫;;一类分布参数系统的PID控制器设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
2 张宪标;汪沨;乐孟常;戴涛;;采用PIC法SF_6/N_2混合气体中绝缘子沿面放电特性仿真[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
3 夏磊;;生物可降解纤维及其在生物医学领域中的应用[A];第七届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2007年
4 唐笑慧;富立;范耀祖;;基于蒙特卡洛方法的惯性元件误差模型分析[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
5 章法强;杨建伦;李正宏;陈法新;;数值模拟高能中子照相[A];2006全国核材料学术交流会论文集[C];2006年
6 傅永胜;蒋爵光;李秉生;;岩石边坡破坏概率研究[A];全国第三次工程地质大会论文选集(上卷)[C];1988年
7 鲁玺丽;蔡伟;赵连城;;高分子量聚L-乳酸的合成和表征[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
8 周龙;张旭;;一种新型计算机加扰器的设计[A];2006年电气工程教育专业委员会年会论文集[C];2006年
9 高尚;刁迎春;;寿命试验的费用仿真[A];计算机模拟与信息技术会议论文集[C];2001年
10 刘长虹;姜凯华;罗军;鞠鹏翔;;基于拒绝抽样法的可靠度计算方法[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 师学明;聚变裂变混合能源堆包层中子学概念研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 李佳;g-HA/PLA生物复合材料的制备与性能研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 马丽珍;自由空间量子通信中偏振光子传输和操控的理论与模拟研究[D];中国海洋大学;2010年
4 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
5 高智慧;一种新的胰高血糖素样肽-1类似物及其缓释技术的研究[D];南开大学;2010年
6 周红军;芳烃型连续重整集总反应动力学模型研究[D];华东理工大学;2011年
7 李斌;有机化蒙脱土改性沥青的制备、性能及其改性机理研究[D];武汉理工大学;2010年
8 曾岩;非高斯随机激励下非线性系统的随机平均法[D];浙江大学;2010年
9 魏娟明;聚合物驱后活性高分子提高采收率技术研究[D];中国地质大学(北京);2011年
10 杨猛;水凝胶的结构评价与环境敏感性研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余波;惯性约束聚变的中子半影成像诊断系统和非线性重建方法研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 张绚;双轴闪光照相系统中的散射问题研究[D];中国工程物理研究院;2010年
3 韩福冬;再生混凝土基本力学性能的数理统计分析和可靠度研究[D];山东科技大学;2010年
4 叶伟;聚乳酸纤维(材料)抗水解性能的研究[D];浙江理工大学;2010年
5 韩冬雪;光氧老化和环境应力开裂对聚合物注塑制品协同作用研究[D];郑州大学;2010年
6 魏永丽;基于HTEMPO的嵌段聚合物的合成[D];郑州大学;2010年
7 黄钢;水利建设工程投标报价风险研究[D];山东农业大学;2010年
8 李东起;基于VxWorks的水下目标探测跟踪研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 杨佳音;反应堆中子分布与屏蔽设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 孙晴卿;二聚酸聚酯多元醇的合成及其热塑性聚氨酯弹性体的性能研究[D];湘潭大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵春深;杨绍娟;王远航;;聚乳酸合成及应用的研究进展[J];安徽农业科学;2009年24期
2 石淑先,夏宇正,郭祖鹏,焦书科,李效玉;D,L-丙交酯的合成及表征[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年02期
3 马晓妍,石淑先,夏宇正,焦书科,李效玉;聚乳酸及其共聚物的制备和降解性能[J];北京化工大学学报(自然科学版);2004年01期
4 朱久进,王远亮,胡勇,赵明媚;聚乳酸的合成、微观结构及性能[J];包装工程;2005年02期
5 张晓惠;黎厚斌;;聚乳酸改性及其在包装领域的应用[J];包装工程;2008年08期
6 翁端,马燕合;环境材料发展与展望——第三届国际环境材料大会综述[J];材料导报;1998年01期
7 袁芳,曹艳,纪全,孔庆山,夏延致;聚乳酸合成及降解的研究进展[J];材料导报;2003年S1期
8 侯晓娜;汪朝阳;叶瑞荣;毛郑州;;投料比对丙氨酸直接熔融聚合法改性聚乳酸的影响[J];材料导报;2009年12期
9 李浩莹,陈运法,谢裕生;可生物降解的医用高分子矫形材料[J];材料科学与工程;2000年02期
10 汪朝阳,赵耀明,麦杭珍,王俊,严冰;熔融-固相缩聚法中固相聚合对聚乳酸合成的影响[J];材料科学与工程;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 俞昊;新型聚羟基脂肪酸类生物材料的结晶行为及纤维成形研究[D];东华大学;2004年
2 施介华;磷钨酸(盐)催化剂的制备及其催化性能研究[D];浙江工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 方林霞;聚L-乳酸的合成研究[D];广西大学;2001年
2 王金涛;聚乳酸聚乙二醇嵌段共聚物复合材料及应用基础研究[D];吉林大学;2004年
3 杨璠;聚羟基脂肪酸酯生物降解材料[D];大连理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王建清;周畏;金政伟;王伟娟;;聚乳酸片材增塑改性研究[J];包装工程;2010年19期
2 杨秀英;封禄田;王晓波;张德庆;高志博;;新型绿色生物可降解高分子材料——聚乳酸[J];高师理科学刊;2009年02期
3 张毅志;;聚乳酸及其共聚物的合成与性能研究[J];广西轻工业;2008年08期
4 朱树平;;聚乳酸纤维的结构性能和应用前景[J];广西轻工业;2011年03期
5 于翔;李静静;王延伟;;聚乳酸/聚酯共混体系熔体流变性能研究[J];材料导报;2012年22期
6 张宁;张俊杰;;生物高分子材料聚乳酸研究新进展[J];河北理工大学学报(自然科学版);2010年03期
7 郭静;相恒学;王倩倩;;聚羟基脂肪酸酯成纤技术的研究进展[J];合成纤维工业;2010年04期
8 朱刚;邬玉蓉;王鸣义;;可降解聚酯的产品开发和市场前景[J];聚酯工业;2008年06期
9 李健;杨柳;杨建忠;;碳纤维增强聚乳酸复合材料的研究进展[J];合成纤维;2012年11期
10 徐亚雷;侯连龙;夏鹏;;聚乳酸高性能化的研究进展[J];塑料工业;2012年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张晓飞;吗啉-2,5-二酮衍生物的合成及其与丙交酯的共聚研究[D];中北大学;2011年
2 夏璐;聚乳酸合成及改性研究[D];南昌大学;2011年
3 陈阳娟;聚丁二酸丁二醇酯的结晶性质及其阻燃改性的研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 聂芳芳;生物医用OCS/PLLA复合膜的制备与性能表征[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 党晓楠;聚乳酸纤维分散染料染色促进剂及应用研究[D];浙江理工大学;2011年
6 刘岩;聚乳酸/醋酸淀粉薄膜的制备及性能研究[D];浙江理工大学;2011年
7 杜江华;降解速率可调控的聚β-羟基丁酸酯组织工程支架的研究[D];西北工业大学;2007年
8 郭少华;柔性聚乳酸薄膜的研制[D];四川大学;2007年
9 史金靓;聚-L-乳酸的制备工艺及结晶行为的研究[D];中南大学;2008年
10 王溪繁;竹原纤维/PLA复合材料性能的研究[D];苏州大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;The Mechanism of the Initial Dark Oxidation of Ethers and the Ether-Oxygen Contact Charge Transfer Complex[J];Chinese Chemical Letters;1997年10期
2 申有青,张富尧,张一峰,沈之荃;稀土化合物催化内酯开环聚合 Ⅱ.异丙氧基稀土催化D.L-丙交酯开环聚合[J];高分子学报;1995年02期
3 张国栋,冯新德;铈盐作用下甲基丙烯酸甲酯在壳聚糖模型化合物上接枝聚合机理研究[J];高分子学报;1998年04期
4 常青;聚乳酸的合成、结构及性能[J];高分子材料科学与工程;1994年01期
5 王东,冯新德;生物降解型聚酯的功能化及其亲水性的改善[J];高分子通报;1998年02期
6 宋谋道,余艺华,张邦华,郝广杰,周庆业,张莹,刘升,肖湘;乳酸、羟基乙酸均聚物及共聚物的合成与结构表征[J];离子交换与吸附;1995年03期
7 陈碧娥,刘祖同;根霉L-乳酸发酵的研究[J];清华大学学报(自然科学版);1993年06期
8 张建湘,汤健,徐斌,蔡克勤,马卫东,方月娥,史天义,魏俊;壳聚糖钉固定兔胫骨近端截骨的实验研究[J];生物医学工程学杂志;1998年02期
9 蒋明珠;吴芷萍;许孟琴;白照熙;谢红;孙文敬;张俊贤;;L-乳酸发酵的研究[J];微生物学报;1991年01期
10 王勤,张娟;乳酸缩聚反应动力学[J];应用化学;1994年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪朝阳,赵耀明,麦杭珍,王俊,严冰;熔融-固相缩聚法中固相聚合对聚乳酸合成的影响[J];材料科学与工程;2002年03期
2 梁博;;聚乳酸合成方法研究进展[J];石油化工应用;2007年05期
3 宇恒星,王朝生,黄南薰,唐志廉,潘容,顾家耀;聚乳酸的固相聚合研究[J];东华大学学报(自然科学版);2001年06期
4 张天骄;安文豪;金恒春;张宝;;聚L-乳酸的合成与降解性能研究[J];弹性体;2008年02期
5 秦志忠;秦传香;;聚乳酸的热降解性能研究[J];合成纤维工业;2006年02期
6 宇恒星,王朝生,黄南薰,唐志廉;聚乳酸的聚合方法[J];化工新型材料;2002年03期
7 冯舒勤;张乃文;任杰;;聚乳酸的热降解与稳定性[J];塑料;2011年01期
8 钱刚,朱凌波,周兴贵,袁渭康;密闭体系中乳酸的固相缩聚[J];高分子材料科学与工程;2004年02期
9 陈小锋,张政朴;聚乳酸直接合成的研究[J];化学试剂;2004年03期
10 张旺玺;;可降解聚乳酸的合成及改性研究进展[J];塑料工业;2006年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汪多仁;;聚乳酸的开发与应用进展[A];2002年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2002年
2 张晓惠;黎厚斌;顾文娟;刘兴海;;壳聚糖-g-聚乳酸聚合物的制备及其交联膜研究[A];第十三届全国包装工程学术会议论文集[C];2010年
3 尚建疆;李德强;黄亚曦;赵令明;王军;刘志勇;;MDI改性聚乳酸的合成及其耐水解稳定性研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
4 张晓静;孙家书;王超君;方少明;;基于POSS的星形聚乳酸的合成与表征[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 陈晓蕾;黄洪亮;石建高;刘永利;史航;王鲁民;;海水环境下聚乳酸/淀粉复合材料降解性能的研究[A];2010年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2011年
6 王倩;姜小婷;张普敦;;用红外显微成像技术比较聚乳酸/羟基磷灰石和聚乳酸/生物活性玻璃的降解过程[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
7 满长阵;王维维;任伍杨;江龙;淡宜;;TiO_2与聚乳酸基体相互作用的研究[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
8 高建文;廖凯荣;全大萍;卢泽俭;;聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物的降解性能[A];第九届全国生物材料学术会议(CBMS-9)论文集[C];2002年
9 张胜民;李世普;曹献英;王欣宇;韩颖超;李建华;;聚乳酸自修饰羟基磷灰石/聚乳酸复合内固定材料——Ⅱ.抗弯与溶胀性能研究[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
10 赵剑豪;廖凯荣;全大萍;卢泽俭;;低左旋度聚乳酸的体外降解行为研究[A];第九届全国生物材料学术会议(CBMS-9)论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者  刘侃 郑颖;“玉米塑料”要抓紧快上[N];科技日报;2005年
2 通讯员  陈世撑 郑佳洁 记者  金志良;海正聚乳酸项目列入国家高技术产业化专项[N];台州日报;2006年
3 王洪康;玉米塑料——“白色污染”终结者[N];中国矿业报;2006年
4 王日森;新材料聚乳酸登台高交会引人注目[N];科技日报;2006年
5 记者 耿挺;玉米塑料 “白色污染”终结者[N];上海科技报;2005年
6 肖化;Futerro公司聚乳酸装置投产[N];中国化工报;2010年
7 林巍;生物降解塑料异军突起[N];中国化工报;2002年
8 陈蕾;罗门哈斯添加剂保障聚乳酸包装创新[N];中国包装报;2009年
9 甘风;前景广阔的新型包装材料——聚乳酸[N];中国包装报;2004年
10 赵引德;聚乳酸可制备骨折内固定材料[N];中国化工报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宇恒星;聚乳酸聚合及降解的动力学研究[D];东华大学;2002年
2 郭超;聚乳酸多孔支架的制备和性能研究[D];东南大学;2005年
3 刘江涛;生物可降解性血管内支架的研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2006年
4 郑金刚;可降解雷帕霉素涂层支架抑制小型猪冠状动脉支架置入术后再狭窄的可行性研究[D];中国协和医科大学;2002年
5 王宁;聚乳酸共混改性研究[D];天津大学;2007年
6 闵少雄;恒河猴间充质干细胞诱导分化成骨细胞复合PDLLA/PLA-PEG-PLA嵌段共聚物支架修复颅骨缺损[D];第一军医大学;2004年
7 蒋新宇;抗癌药物纳米粒载体系统的制备及其性能研究[D];中南大学;2005年
8 江兵兵;表面聚合法制备生物降解性聚合物胶体微粒及其药物释放研究[D];浙江大学;2005年
9 肖玉梅;聚合物调控下纳米磷灰石/聚乳酸原位复合材料研究[D];四川大学;2007年
10 郭文静;木纤维/聚乳酸生物质复合材料复合因子研究[D];中国林业科学研究院;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 缪志和;聚乳酸构建组织工程化软骨的实验研究[D];第二军医大学;2000年
2 刘英豪;聚乳酸中间体丙交酯制备工艺的初步探索研究[D];南京理工大学;2004年
3 黄文学;混旋聚乳酸/磷酸三钙复合材料修复下颌骨缺损的实验研究[D];武汉大学;2002年
4 王斌;活体内降解性聚乳酸——甲壳素接骨板生物相容性组织学观察实验研究[D];第一军医大学;2001年
5 吕小东;bFGF调节兔关节软骨细胞与包埋后的聚乳酸体外培养实验研究[D];中国医科大学;2003年
6 程文俊;外消旋聚乳酸/神经生长因子复合导管修复大鼠坐骨神经缺损的实验研究[D];第一军医大学;2004年
7 常江;聚乳酸卡氮芥载体研究[D];天津大学;2003年
8 宋杰;生物可降解聚乳酸(PDLLA)的合成及性能表征[D];武汉理工大学;2004年
9 马昀;聚乳酸织物的性能研究与设计[D];苏州大学;2005年
10 李景红;同种异体软骨细胞/聚乳酸复合物即时修复软骨缺损的实验研究[D];第一军医大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026