聚乳酸聚丙交酯课件.ppt

2019/12/29 -(CH 2 ) 5 -C-O- HO-R-OH NH 2 -R-NH 2 NH 2 -R-OH O ＋ e - 己内酯 聚己内酯 催化剂 引发剂 Ti(OBu) 4 SnCl 2 · 2H 2 O C 16 H 30 O 4 Sn e - 己内酯的开环聚合 乳酸 聚乳酸 早期 m.w. 4000 无实用性 ? 1995 年，日本 Mitishi 公司 Ajioka 溶液缩聚法 PLA: m.w. 30 × 10 4 ? 2000 年 Sung IL Moon 等 本体聚合法 高分子量 PLA ? 缺点 n 催化剂有毒、难除去 n 分子量难以进一步提高 n 分子量分布难以控制 直接缩聚法 0.5n Sn(Oct) 2 C CH O C CH O O O CH 3 CH 3 聚丙交酯 , 聚乳酸 O HO -[C-CH-O-] n - H ＋ CH 3 ＋ n/2 H 2 O n 羟丙酸 , 乳酸 CH 3 HO-CHCOOH 聚丙交酯的合成 Polylactide (PLA) C CH O C CH O O O CH 3 CH 3 + 2H 2 O ZnO or Sb 2 O 3 扩链法 ? 异氰酸酯偶联扩链法 -N=C=O TDI MDI HDI ? 六亚甲基异氰酸酯 ( HDI) 偶联 O=C=N-(CH 2 ) 6 -N=C=O 乳酸 丙交酯 聚乳酸 （分子量可达 70~100 × 10 4 ） n 阴离子开环聚合 引发剂：碱金属化合物、醇钠、醇钾、丁基锂 l 反应速度快、活性高、可溶液或本体聚合 l 副反应不易消除、不易得高分子量产物 n 阳离子型开环聚合 引发剂：质子酸或路易斯酸、烷基化试剂 l 不易发生消旋反应 n 配位开环聚合 催化剂：有机铝、有机锡、稀土化合物 间接法 聚丙交酯降解 聚丙交酯 乳酸 （三羧酸循环） 水 + 二氧化碳 水（降）解 PLA 的 改性 接枝共聚 PLA — 淀粉接枝共聚物 PLA — 葡萄糖接枝共聚物 共混改性 与降解性高分子共混 —— PGA 、 PCL 、 PHB 、 PHBV 淀粉、纤维素、甲壳质 与非降解性高分子共混 —— PEG 、 PV A 、 PV AC 天然橡胶、聚异戊二烯、 PMMA 图 聚乳酸分子量、强度和质量 随降解时间的变化 ? 分子量 ◆ M.W. ◆ [ h ] ? 力学性能 ◆ 强度 ◆ 伸长 ? 质量 ◆ 失重 高分子的降解机理 表面降解 本体降解 自催化降解机理 ? PLA 的降解产物是小分子乳酸，可进一步催 化酯链的水解降解 —— 酯链断裂 . ? 材料表面的乳酸容易扩散到周围的介质中， 不会产生对水解降解的催化作用 —— 表面降 解慢 . ? 材料内部的乳酸难以扩散到周围的介质中， 造成乳酸的积聚，进一步催化酯链的断裂 —— 内部降解快 . 降解速率 本体 降解速率 表面 降解速率 多孔 降解速率 致密