乙酰基丙酮络合物催化合成聚乳酸

以钕、钇、锌、铁、钴、镍六种乙酰基丙酮盐Ｍ（ＡｃＡｃ）ｎ成功地催化丙交酯开环聚合成聚乳酸。详细研究了上述乙酰基丙酮盐催化剂品种及其与单体摩尔比［Ｍ（ＡｃＡｃ）ｎ］／［ＬＡ］、温度和时间对聚合反应的影响。结果表明，使用这些催化剂都能得到高于９０％的高聚合转化率；而稀土催化剂在聚合转化率和聚乳酸分子量方面，均显示更好的催化性能；过高的聚合温度和过长的聚合时间会导致聚乳酸的分子量下降。Ｘ－衍射研究表明，以Ｎｄ（ＡｃＡｃ）３催化合成的聚乳酸为非晶聚合物。     

聚降冰片烯/聚乳酸共混物形状记忆效应的研究

将聚降冰片烯(PNB)和聚乳酸(PLA)按照PNB/PLA(80/20)、(70/30)、(60/40)、(50/50)4种不同质量配比进行共混,采用X射线衍射(XRD)、动态力学分析(DMA)、示差扫描量热分析(DSC)等对共混物基本性能进行表征,同时采用DMA-Q800对其形状记忆效应进行探究.结果显示:4种共混物均有明显屈服现象,随着PLA含量的增加,屈服现象越明显;PNB/PLA共混物出现2个玻璃化转变温度(T_g),且不随共混物配比变化而变化;4种共混物均在2θ=18.45o附近出现特征衍射峰,且其结晶度随PNB含量的减少而降低;随PNB含量的增多4种共混物的形状记忆性能提高.对于PNB/PLA(80/20),在双重形状记忆中,其形状固定率为99.88%,形状恢复率为81.04%;在三重形状记忆中,总固定率和恢复率分别为98.83%和94.26%.     

DOPO衍生物改性碳纳米管的制备及对聚乳酸阻燃性能的影响

以含羧基的碳纳米管(CNT-COOH)和9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)衍生物DOPO-NH₂为原料, 通过酰氯化反应、 缩合反应等制备了一种新型无机-有机杂化阻燃剂—DOPO衍生物改性碳纳米管(CNT-DOPO), 利用傅里叶变换红外光谱、 透射电子显微镜、 X射线光电子能谱及热重分析等对其结构进行表征并对有机物接枝率进行了定量测试. 结果表明, DOPO-NH₂成功接枝到碳纳米管上, 接枝率约为50%. 将CNT-COOH, DOPO-NH₂和CNT-DOPO以质量分数5%添加到聚乳酸(PLA)中制备阻燃PLA复合材料. 锥形量热测试结果表明, 与纯PLA相比, PLA/5CNT-COOH, PLA/5DOPO-NH₂和PLA/5CNT-DOPO 3种复合材料的热释放速率峰值分别下降46%, 3.4%和39.8%; 炭层形貌和结构分析表明, PLA/5CNT-DOPO的炭层石墨化程度最高, CNT-DOPO₂在凝聚相阻燃方面有明显的促进作用. 流变结果表明, 碳纳米管对黏弹转变影响很明显, PLA/5CNT-COOH和PLA/5CNT-DOPO基本上表现为弹性行为. 正是由于碳纳米管的存在, 使得PLA复合材料在低频区黏度增大, 并且在燃烧后期形成了连续致密的炭层, 有效降低了材料的热释放速率和烟释放.     

热处理对PLLA/PDLLA共混物冷结晶行为的影响

采用差示扫描量热法(DSC)和原子力显微镜(AFM)研究了热处理对左旋聚乳酸(PLLA)及其与消旋聚乳酸(PDLLA)1∶1共混物冷结晶行为的影响。结果表明,热处理后PLLA结晶速率的加快是通过增强成核过程来实现的;冷却速率越慢,成核效应越显著,PLLA的结晶速率则越快。相比于PLLA,PLLA/PDLLA共混物的成核效应却表现出对冷却速率不敏感,与非结晶性PDLLA阻碍了热处理过程中局部有序结构的形成有关。     

聚乳酸-b-聚(N~ε-苄氧羰基-L-赖氨酸)-b-聚乙二醇的合成与表征

用端氨基聚乳酸做引发剂,在DMF中引发Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸酐(Lys(Z)-NCA)聚合,合成了端氨基聚(Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸)-b-聚乳酸两嵌段共聚物.以端羧基聚乙二醇经NHS活化与端氨基聚(Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸)-b-聚乳酸偶联,合成了聚(乳酸-b-Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸-b-乙二醇)三嵌段聚合物.利用IR、1H-NMR、GPC和TEM对它们的结构、形态进行了表征,结果表明,所合成的分子量可控、分子量分布窄(Mw/Mn=1.07)的嵌段共聚物,酰化反应产率达70%以上.同时聚乙二醇和Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸被引入到聚乳酸主链中,在聚合物侧链脱保护后有望改善聚乳酸的细胞亲和性。     

静电纺制备纳米孔结构聚乳酸(PLLA)超细纤维

采用静电纺丝法制备了孔径为40～150 nm的PLLA纳米孔结构超细纤维,纳米孔不仅分布在纤维表面,而且存在于纤维内部.通过扫面电镜观察了纤维表面形貌.探讨了混合溶剂二氯甲烷/N,N-二甲基甲酰胺的比例、PLLA浓度、电场强度对PLLA纤维纳米孔大小、分布密度、深度的影响.结果表明通过调节PLLA溶液性质和纺丝参数,PLLA纤维的表面形貌可以在3种状态即光滑无孔、疏浅凹坑、密集深孔之间可控.二氯甲烷/N,N-二甲基甲酰胺比例为1∶4,PLLA浓度9%,电场强度1 kV/cm,环境温湿度分别为30℃和52%,静电纺丝所得PLLA超细纤维表面孔洞直径为150 nm,孔洞分布密集.纳米孔PLLA纤维形成的主要机理是由于静电纺丝过程中溶剂的快速挥发引起纤维表面温度急剧降低导致热致相分离而产生多孔结构.PLLA纤维膜的疏水性与纤维表面孔洞结构密切相关,纤维膜接触角最高可达146.6°.由于PLLA纤维的多孔结构,这种高疏水性的PLLA纤维膜能够快速、大量地吸油,90 s内吸收柴油达到90 g/g,25 min内可以达到145 g/g.     

醋酸淀粉/聚乳酸的制备及性能的影响研究

采用自设计的双螺杆结构挤出制备聚乳酸(PLA)/醋酸淀粉(AS)的全生物降解材料,考察材料的AS的含量和取代度对复合材料动态流变性能、机械性能的影响。研究结果表明,AS含量明显影响复合材料的力学性能、复合黏度和储能模量:当AS含量从45%增加到70%,材料的拉伸强度下降,复数黏度和储能模量则提高。随着AS取代度由1.0上升为3.0,复合材料的复数黏度和储能模量下降,拉伸强度由12.0MPa上升为15.5MPa。对复合材料进行电镜扫描分析发现,AS以海岛结构形式分散在PLA的连续相中,取代度2.0的AS与PLA相容性最好,当其质量含量达到70%,材料的拉伸强度仍然不低于10.0MPa,具有较好的机械强度。     

四臂星形嵌段共聚物s-PDLLA-b-PEG的合成

季戊四醇与D,L-丙交酯开环聚合制得末端为羟基的四臂星形聚乳酸(s-PDLLA);s-PDLLA与羧基封端的聚乙二醇单甲醚(CT-mPEG)完成酯化反应,合成了以季戊四醇为核,以聚乳酸为内部嵌段、聚乙二醇为外部嵌段的四臂星形聚(D,L-乳酸)-聚乙二醇嵌段共聚物(s-PDLLA-b-PEG),其结构经1H NMR,IR和GPC表征。     

生物高分子材料聚乳酸研究新进展

聚乳酸(PLA)是具有可生物降解性和生物相容性的高分子材料.介绍了聚乳酸的发展背景及其性能.阐述了合成聚乳酸的主要方法,包括直接缩聚法和开环聚合,以及聚乳酸改性方法.并揭示了聚乳酸材料的研究开发前景.