纤维二糖与聚乳酸共混体系的研究开题报告

1. 研究目的与意义

聚乳酸(PLA)是重要的环境友好高分子材料,具有优良力学性能、生物相容性、生物降解性和资源可再生性,在生物医学工程、涂料、薄膜、热塑材料、纺织等领域也都有巨大的市场。聚乳酸常被进行共聚或共混改性,以改善其性能,降低成本。采用纤维素及其衍生物改性聚乳酸,可以制备完全生物降解的高分子材料,使其具有聚乳酸的优良性能和纤维素类材料的低成本等优势。本论文用纤维二糖改性聚乳酸,并对聚乳酸与纤维二糖的相容性、共混物的热性能、结晶性能和降解性能进行研究。

2. 国内外研究现状分析

四川大学王玉忠课题组以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为扩链剂,以由1,4-丁二醇与左旋乳酸(L-LA)直接熔融缩聚得到的端羟基聚L-乳酸为脂肪族预聚体,以含对苯二甲酸单元的端羟基聚酯为芳香族预聚体,两个预聚体在扩链剂作用下,制备得到脂肪族-芳香族的多嵌段聚酯氨酯,Mw最高可达34.5万,只有一个Tg值,且热稳定性好。

Ouchi等人通过交联剂N-乙氧喹啉羧酸乙酯交联氨基化聚乳酸与羧甲基化葡喃糖,反应合成了聚乳酸接枝葡喃糖的聚合物,通过这种简单的交联反应合成出数目可控和链长可控的接枝共聚物。此外,也有通过二环己基碳二亚胺交联剂的作用合成聚乳酸接枝壳聚糖的报道。

3. 研究的基本内容与计划

实验原料：纤维二糖、聚乳酸、三氯甲烷、甲醇等。

本实验利用纤维二糖与聚乳酸共聚或共混，采用溶液共混法制备共混物，研究原料配比对共混物体系的影响。将纯化后的plla和糖类单体分别配制成1-5%的溶液，然后以plla:二糖为10:0、8:2、6:4、4:6、2:8、0:10的比例配制。研究糖类单体与聚乳酸的相容性，糖类对聚乳酸结晶性能、热性能等的影响。

采用粘度法、旋光法、红外光谱、差示扫描量热法、广角x-射线衍射、偏光显微镜法、扫描电镜等方法对所得共混物的性能与结构进行研究。

4. 研究创新点

利用开环聚合制备聚乳酸，利用丙交酯法聚合引入糖基，改善聚乳酸亲水性能，降解周期和力学性能。改善性能后的聚乳酸将具有更好的降解性，十分环保，力学性能也得到改善，更适用于工业化生产。