聚L-乳酸的合成材料L-丙交酯的研究

摘要

聚L-乳酸具有良好的生物相容性和降解性，对人体无毒无害，在体内及自然环境中能逐渐降解，最终成为二氧化碳和水，是一种理想的环境友好材料。聚L-乳酸的单体为L-乳酸，它由可再生资源淀粉经发酵而成，原料来源十分丰富。聚L-乳酸不仅是优良的医用高分子材料，同时由于它具有与聚苯乙烯、聚酯等通用塑料相似的物理机械性能，故还可以代替不可降解的通用塑料，其应用前景十分诱人，所以本科题系统地研究了聚L-乳酸的材料L-丙交酯的合成。主要采用减压法研究合成了L-丙交酯。包括L-丙交酯的制备、L-丙交酯的提纯、L-丙交酯的检测等一系列研究工作。 通过减压法，制备了L-丙交酯，同时研究了反应温度、反应压力、催化剂种类以及催化剂用量等因素对反应的影响。实验结果表明，减压法效果较好，粗产率最高可达69.3％，而且反应时间较短。压力越低，产率则越高，所选催化剂中，无水氧化锌效果最好，且反应温度不能超过240℃以内高真空度下进行。 在研究L-丙交酯的提纯方法时采用了重结晶法、直接抽滤法和逐步提纯法，实验结果表明，根据粗L-丙交酯中各组分的物理性质的差异，进行逐步提纯是一种有效的方法，得到的产物为无色针状晶体，熔点为95～96℃，光学纯度满足要求，对提纯的L-丙交酯进行检测，所测数据与文献值一致。 L-丙交酯最优化合成工艺实验表明，L-乳酸用无水氧化锌作为催化剂，脱水聚合温度为130～140℃，高真空度下反应1小时，环化温度230～240℃，高真空度下反应1.5小时，获得的L-丙交酯产率最高。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1乳酸和丙交酯简介

1.2聚乳酸类材料的发展状况

1.3聚L-乳酸的特性

1.4聚L-乳酸的降解

1.5本课题的研究背景及内容

第2章乳酸简介

2.1乳酸的发展

2.2乳酸的物理化学性质

2.2.1乳酸的物理性质

2.2.2乳酸的化学性质

2.3乳酸的生产

2.4乳酸的特点

2.5本章小节

第3章聚乳酸类材料

3.1非降解高分子材料

3.1.1非降解高分子材料的特点

3.1.2传统合成高分子材料面临的问题

3.1.3高分子废物的处理

3.2降解材料概述

3.2.1降解的定义及其测评

3.2.2降解材料的历史及发展现状

3.3生物降解高分子

3.3.1生物降解高分子的优势

3.3.2生物降解高分子现状

3.3.3生物降解高分子材料的展望

3.4聚乳酸材料

3.4.1聚乳酸材料的发展历史

3.4.2聚乳酸材料的结构特点

3.4.3聚乳酸材料的优势

3.4.4聚乳酸作为生物降解材料的存在问题及发展前景

第4章L-丙交酯的制备

4.1实验部分

4.1.1实验试剂及原料

4.1.2实验仪器

4.1.3 L-丙交酯的制备

4.2实验结果

4.2.1减压法制L-丙交酯的结果

4.3实验结果的讨论与分析

4.3.1减压法制备L-丙交酯的结果讨论

4.3.2减压法制备L-丙交酯的结果分析

4.4本章小节

第5章L-丙交酯的提纯

5.1实验部分

5.1.1实验试剂

5.1.2实验仪器

5.1.3实验方法

5.2实验结果

5.2.1提纯L-丙交酯的实验结果

5.2.2熔点的测定结果

5.2.3红外测定结果

5.2.4精制的L-丙交酯中L-乳酸和水的含量的测定结果

5.3实验结果讨论

5.3.1对提纯L-丙交酯实验方法的讨论

5.3.2对L-丙交酯熔点与红外测定结果的讨论

5.3.3对L-丙交酯中的L-乳酸和水的测定结果讨论

5.4本章小节

结论

参考文献

致谢

个人简历