嵌段聚乳酸的制备研究开题报告

1. 研究目的与意义

聚乳酸具有优异的力学性能，生物相容性和降解性，是一类重要的环境友好材料。聚乳酸具有很好的生物降解性能，同时也具有良好的生物相容性和生物可吸收性，在降解后不会遗留任何环保问题。在医学材料，纺织材料，缝塑料和涂料领域具有广阔的应用前景。

聚乳酸(PLA)的原料乳酸则是由发酵而来，可通过乳酸二聚体的开环聚合或乳酸的直接聚合可以制备高相对分子量的聚乳酸。

2. 国内外研究现状分析

聚乳酸(poly(lactic acid),pla)是一种由可再生植物资源如谷物或植物秸秆发酵得到的乳酸经过化学合成制备的生物降解高分子。聚乳酸无毒、无刺激性,具有优良的可生物降解性、生物相容性和力学性能,并可采用传统方法成型加工,因此,聚乳酸替代现有的一些通用石油基塑料己成为必然趋势。由于聚乳酸自身强度、脆性、阻透性、耐热性等方面的缺陷限制了其应用范围,因而,增强改性聚乳酸己成为目前聚乳酸研究的热点和重点之一。目前主要采用提高pla结晶度,与耐热型聚合物的共混技术、辐射交联技术、纳米复合技术等来提高pla的耐热性,而采用立构复合技术是近年来发展耐热型pla的方向。

1780年,瑞典化学家carl wilheim scheele首先发现乳酸(lactic acid ,la)之后,对la进一步研究发现,在大自然中其可作为糖类代谢的产物存在。乳酸即2羟基丙酸,是具有不对称碳原子的最小分子之一,其存在l-乳酸(lla)和d乳酸(dla)两种立体异构体。la的生产主要以发酵法为主,一般采用玉米、小麦等淀粉或牛乳为原料,由微生物将其转化为lla，由于人体只具有分解lla的酶,故lla比dla或dlla在生物可降解材料的应用上有独到之处。

1987年,ikada等^[1]发现了pdla和plla可以形成立体复合物,通过溶液1:1混合并浇注成膜后,可得到熔点高达230℃的立体复合聚乳酸薄膜,相对于纯plla,其熔点提高了50℃左右,从此开始了对聚乳酸立体复合物研究的热潮。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

① 以l-聚乳酸，d-聚乳酸为主要原料，进行熔融缩聚，分别得到l-聚乳酸，d-聚乳酸预聚物；

② 将得到的pla预聚物进行固相缩聚，制备立构嵌段pla；

4. 研究创新点

本项目以消旋乳酸／手性催化剂体系熔融缩聚制备pla预聚体，再固相缩聚制备立构嵌段pla，首次通过聚合工艺的调整，调控聚乳酸的d-和l-链段的长度和分布、光学活性、分子量等，首次制备了sb-pla纳米微粒和熔喷纳米纤维无纺布，探讨了pla立构络合物材料的性能与应用领域。

本项目拥有完全知识产权，符合低碳经济要求和国家产业发展方向。

我国具有丰富的乳酸资源，开展本项目的研究具有巨大的经济效益与社会效益。