成纺丝级聚乳酸及其热稳定性能研究

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1、西安工程大学硕士学位论文一步法合成纺丝级聚乳酸及其热稳定性能研究姓名：赵如亮申请学位级别：硕士专业：纺织工程指导教师：王绍斌;郭晓玲20070115摘要聚L一乳酸(VLLA)是合成的可生物降解树脂的代表，具有良好的生物相容性和降解性，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一乳酸的单体为L一乳酸，它是由可再生资源淀粉经发酵而成，原料来源十分丰富。聚L一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(PS)、聚酯(PET)等通用塑料相似的物理机械性能，故还可以代替不

2、可降解的通用塑料，其应用前景十分广阔，可以作为大品种通用塑料用于农业、包装材料、日常生活、服装等领域，是近二十年来国内外可生物降解高分子材料研究开发的热点。从聚乳酸在纺织领域的应用，合成高分子量、高熔点，生产聚乳酸纤维的角度来说，采用熔融一固相聚合一步法台成聚乳酸更以其流程短、无污染、成本低等优点受到纺织界研究人员重视。本文采用减压法直接合成纺丝用聚L一乳酸。工作内容包括乳酸的浓缩、乳酸的预聚合、聚乳酸固相聚合、聚乳酸热降解研究、聚乳酸可纺性研究及其性能检测等。一、首先对乳酸进行浓缩，在一定温度、压强范围内，将原料

3、中的水分尽量除去，接着采用高温减压法对乳酸进行预聚合。同时研究了在减压法预聚过程中，反应温度、反应时间、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。结果表明，浓盐酸和锡粉复合效果最好，反应温度180。C、时间7．5h、压强750pa条件下，并且要求在反应完后必须在低温高真空下保温2h才可以得到符合要求的产品。二、对乳酸预聚物进行固相聚合，研究了单一温度聚合、分段控温、反应温度、反应时间对聚合结果的影响。结果表明，分段控温可以明显提高聚乳酸的分子量。固相聚合在熔点下5。C反应30h，加入一定的抗氧剂1076

4、可以得到重均分子量最高19万的产品。三、聚乳酸一般耐高温性能不是太好，本文研究了聚乳酸在不同条件下的分子量降低情况，并研究了阻止其热降解的方式。结果表明，抗氧剂、水分、温度、时间等都会对聚乳酸分子量有不同程度的影响；四、对聚乳酸的可纺丝性能进行了研究，结果表明，合成的聚乳酸可纺性非常好。五、对合成的聚乳酸进行检测，所测数据与文献值相差不大。关键词：聚乳酸直接聚合熔融一固聚热降解纺丝TheResearchofOneSteptoSynthesizePLAforSpmnmganditsHeatStabilityPerfo

5、rmanceABSTRACTPLLAistheagentofthesyntheticandbiodegradableresin．Ithasgoodbioconsistencyandbiodegradability；itCalldegradegraduallyinbodyandthenaturalenvironment,andthenbecometheau'bondioxideandwaterfinally．Soitisonekindoftheidealamicableenvironmentmaterial．Them

6、onomerofthePLLAisLA,itcallfermentbytheamylumwhichc狮regenerate．SOtheSourceisveryrich．PLLAisnotonlyagoodmedicalmaeromoleculematerial，butalsothethingcaninsteadofthenondegradableversatileplastics．Becauseithasthesamephysicalandmechanicalperformancewithsomeversatile

7、plasticssuchasPS．PET-ThepracticalprospectofPLLAisso剖=h_actiVethatitc趾beonekindoftheversatileplasticsthatusedmostinagriculture，dailylife，andtextilemv．asandSOon．Inthelatesttwentyyears,PLLAisthehotissueinthebiodegradablemacromoleculematerialresearchareaalhomeanda

8、broad．PLLAcanbeappliedtosynthesisPLAfiberofhighmolecularweightandhi曲meltingpoint．UsillgtheOllestepprocesstosynthesisPLAhadbeenvaluedbytheresearchersoftextilewhichisfrommeltdowntoSO