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。本论文用聚对苯二甲酸乙二醇酯改性聚乳酸,并对聚乳酸与糖类单体的相容性、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
聚乳酸(pla)是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸,再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。关爱地球,你我有责。世界二氧化碳排放量据新闻报道在2030年全球温度将升至60℃,普通塑料的处理方法依然是焚烧火化,造成大量温室气体排入空气中,而聚乳酸塑料则是掩埋在土壤里降解,产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收,不会排入空气中,不会造成温室效应。
1780年,瑞典化学家carlwilheimscheele首先发现乳酸(lacticacid,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与pet按不同质量比混合反应,研究相容性;
4. 研究创新点
本项目以L-聚乳酸为原料,用聚对本二甲酸乙二醇酯改性,并对聚乳酸与糖类单体的相容性、共混物的热性能、结晶性能和降解性能进行研究,这在研究中还留有空白。在环保地位日益变重的今天,这项研究显得很有必要。
