改性淀粉聚乳酸共混体系增容方法研究.doc

改性淀粉聚乳酸共混体系增容方法研究南开大学硕士学位论文改性淀粉聚乳酸共混体系增容方法的研究姓名:赵乃鹏申请学位级别:硕士专业:高分子化学与物理指导教师:张政朴20080501摘要摘要聚乳酸PLA作为生物可降解材料,以』,优异的力学性能和生物相容性在生物医学工程领域,如医用缝合线、骨科内固定、药物控制释放、组织修复等方面,得到了广泛的研究和应用。目fii『,由于聚乳酸制备成本较高,其应用还没有进入包装材料和地膜等方面。本文探索了直接聚合法制备聚乳酸,全面研究了聚乳酸与淀粉的共混体系,包括对体系相容性的提高和共混物的加工工艺,希望通过降低聚乳酸材料的生产成本,扩大聚乳酸制品的应用领域。本文以溶液聚合法合成聚乳酸,可以有效的分散聚合体系,传递反应热,及时排出副产物水。通过对溶液聚合反应中影响分子量的几个主要因素的分析研究,发现聚合反应中使用机械搅拌分散,先后用分水器和分子筛除水,加入复合催化剂SnCl2,TSAI占单体0(5,,用甲苯作溶剂,聚合16h,得到的聚乳酸的分子量最大,聚乳酸的黏均分子量能够达到14526。对聚乳酸和淀粉共混的研究主要是提高体系的相容性。本文研究了聚乳酸和改性淀粉的固相酯化反应,通过红外光谱分析、聚乳酸端羧基滴定证实了酯化反应的发生。考察了固相酯化反应前后聚乳酸和改性淀粉共混体系相容性的变化。DSC分析和扫描电镜分析结果证实了共混物相容性的提高。实验结果表明,在聚乳酸和改性淀粉共混挤出前进行固相酯化反应,可以提高材料的相容性和力学性能。此外,我们还研究了聚乳酸对热塑性淀粉材料的增韧效果。DSC扫描结果证明聚乳酸和热塑性淀粉的固相酯化反应也能发挥增容的作用。但共混物由于聚乳酸对热敏感和淀粉高温下不能熔融的特点加工时遇到困难。熔融挤出不能使组分充分混合,而注塑加工聚乳酸又发生降解。因为没有合适的加工手段,共混物材料的力学性能无法表征,没有实现增韧的目的。关键词:聚乳酸,改性淀粉,共混体系,相容性,固相酯化反应AbstractAbstractawell-knownmaterial(DuetoitsPoly-patibility,PLAextensivelyresearchedandinthefieldofsuture,boneappliedbiomedicine,such弱surgicalfracturereleaseandtissueSinceitsisthanfixation,controlledrepaiLpricehigherhasnotbeenusedasmaterialsandmulchgeneral-purposeplastics,PLApackagingfilm(Inthisnotstudiedthedirectthesis,weofalsoonlyPLA,patibilityoftheblends(processingPLATheofwascarriedoutsolutionpolymerizationbypolymerization,whichcouldthethereactionheatandexcludewater(effectivelysystem,transferdisperseThefactorsofmoleculehavebeenkeyaffectingweightanalyzed(TheoptimalconditionswerethatmachinewithDean-Starkpolymerizationstirrer,dehydratedtr印andmolecularratioofWassieve,the0(5,,theWascatalyst,poundratioSnCl2,TSAI,thetimeWas16h(PLApolymerizationmoleculeWas14526(weightTheresearchontheblendsofPLAandmodifiedstarchfocusedonimprovingofblends(patibilityphasePLAandmodifiedstarchhasbeenresearched(TheresultsweredeterminedFT-IRbyandtitrationofendandSEMshowedthattheesterificationcouldthecarboxylgroup(DSCimprovetheofmechanicalwerealsoblends,patibilitypropertiesimproved(EffectsofPLAonmechanicalofstarchwereimprovepropertiesplasticizingstudied(DSCthatesterificationbetweenPLAa