环糊精改性聚L-乳酸及其性能开题报告

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聚改性,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。本论文用糖类单体共聚改性聚乳酸,并对聚乳酸与糖类单体的相容性、共聚物的热性能、结晶性能和降解性能进行研究。

2. 国内外研究现状分析

pla是一种新型的、绿色的、可再生的高分子材料。它不仅有良好的生物降解性和生物相容性，力学性质、机械性能、热塑性及成纤性等方面也较好[1]。在自然环境中可以生物分解，其完全降解后的产物为co2和h2o，而且分解过程中不易产生氮氧化物，分解的产物也不易造成环境污染，这些都满足可持续发展的要求，具有广泛的应用前景。

pla初始原料乳酸可通过玉米、小麦、木芋等一些可再生植物资源经微生物发酵后得到，其原料来源广泛，具有可再生性[2]。20世纪40年代，人们开始对聚乳酸的合成及应用进行了研究，但由于聚乳酸耐水性和耐热性能不好，未能找到适合的应用领域，很长一段时间未被受重视，直到20世纪60年代，聚乳酸对水敏感这一特性，可以被应用到生物医用材料，人们才重新重视、研究。70年代科研人员开始研究可降解的聚合物材料，d或l型的高相对分子质量pla面市，并用于药物制剂和外科等方面，90年代起，一些脂肪族聚酯产品开始进入市场，它们被应用于农业包覆膜以及可直接废弃产品的生产[3]。

由于pla在自然界并不存在，需要人工合成制得。聚乳酸的合成有两种方法[4]：(1) 直接法：以乳酸为原料，缩合聚合直接得到聚乳酸；(2) 间接法：以乳酸为原料，得到乳酸低聚物，将其分解成丙交酯，然后把提纯后的丙交酯在催化剂作用下开环聚合得到聚乳酸。对于以上几种方法，有研究人员提出直接法或阴离子开环聚合所得到的pla分子量较低，而阳离子型或配位型开环聚合的聚乳酸分子量高、转化率也高[5-6]。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1、用开环缩合、丙交酯等方法制备聚乳酸

2、聚乳酸与糖类的接枝共聚和共聚

4. 研究创新点

1、糖类来源于生物质资源，来源丰富，聚乳酸是最有应用前景的可生物降解高分子之一，糖类与pla的共聚是绿色环保的。

2、向pla中引入天然糖基链，不仅可以改善改性pla材料的较差的亲水性并降低其较高的玻璃化转变温度（tg），也可以提高生物鉴定性能和生物相容性。

3、糖类与乳酸、聚乳酸采用直接聚合的方法，避免了冗长的反应路线，降低了成本。并且目前关于糖类与乳酸和聚乳酸直接共聚的研究报道较少。