乙丙交酯及其共聚物的合成與結(jié)構(gòu)性能研究

乙丙交酯及其共聚物的合成與結(jié)構(gòu)性能研究

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1、西北工業(yè)大學(xué)碩十學(xué)位論文摘要論文對(duì)乙交酯、丙交酯的合成進(jìn)行了詳細(xì)研究,獲得了高純度的單體;在此基礎(chǔ)上通過二單體的共聚得到聚乙丙交酯(PLGA),探討了共聚條件對(duì)最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及性能的調(diào)控機(jī)理,為PLGA的實(shí)用化奠定初步基礎(chǔ)。首先,文中通過正交實(shí)驗(yàn)對(duì)乙交酯的合成條件進(jìn)行了研究,考察了催化劑種類(辛酸亞錫、三氧化二銻)及用量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等因素對(duì)產(chǎn)物收率的影響,并采用紅外光譜(FT-IR)、差示掃描量熱儀(DsC)、x射線衍射儀(w^xD)及核磁共振技術(shù)(H-NMR)對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)表征。結(jié)果顯示,在催化劑氧化銻用

2、量為O.89,脫水條件為110--130℃/2h,齊聚條件為180℃/4h,解聚條件為260-280℃時(shí),乙交酯的產(chǎn)率較高;通過三次重結(jié)晶之后,可以得到較高純度的乙交酯。另外,以乳酸為單體,采用先縮聚后解聚的方法制備了L廣丙交酯。先通過正交實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究了合成工藝,包括三種不同催化劑(鋅粉、乙酸銅及辛酸亞錫)用量、脫水溫度及裂解溫度對(duì)產(chǎn)物收率的影響,進(jìn)而考察了提純方法對(duì)丙交酯最終產(chǎn)率及雜質(zhì)(乳酸、水)含量的影響,并利用FT-IR、DSC及H-NMR技術(shù)對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在辛酸亞錫催化下,脫水及裂解溫度分

3、別為130℃及190℃時(shí),L.丙交酯單體的產(chǎn)率達(dá)到80%;通過四次重結(jié)晶可以得到較高純度產(chǎn)物。最后,采用內(nèi)酯開環(huán)聚合法在不同聚合條件下合成了系列的共聚產(chǎn)物PLGA,利用FT-IR、DSC、WAXD、H-NMR、凝膠滲透色譜儀(GPC)等對(duì)共聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究了聚合溫度/時(shí)間、不同單體投料比對(duì)共聚物的相對(duì)分子質(zhì)量、熱性能以及結(jié)晶性能的影響,著重分析了單體投料比對(duì)共聚物熱性能及結(jié)晶性能的影響。結(jié)果表明,在聚合條件為160℃/10h時(shí),可以得到相對(duì)分子質(zhì)量較高的PLGA無規(guī)共聚物,而在相同反應(yīng)條件下,PLGA50/5

4、0的相對(duì)分子質(zhì)量最大;同時(shí),隨著乙交酯投料比的增加,PLGA的熔點(diǎn)及玻璃化溫度逐漸降低,結(jié)晶度降低至呈非晶態(tài);但當(dāng)乙交酯投料比高于70%后,PLGA又表現(xiàn)出結(jié)晶性,熔點(diǎn)和結(jié)晶度逐漸升高??梢?,通過控制共聚條件,可以得到聚集態(tài)結(jié)構(gòu)不同的PLGA,改變其熱性能及結(jié)晶性,從而可以調(diào)節(jié)其降解速率,應(yīng)用于生物工程的不同領(lǐng)域。關(guān)鍵詞:乙交酯,丙交酯,合成,共聚,結(jié)晶性J.西北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTInthisthesis,higllpurifiedglycolide(GA)andL-lactide皿一LA)monome

5、rsWdt'efirstlysynthesizedthroughorthogonalexperiments.ThenPLGAcopolymerswereobtainedbyco-polymerizationofthetwomonomers.TheprocessingoftheCO·polymerizationforcontrollingthemicrostractureandmacro-perfornlanceofthematerialswereoptimized,whichestablishedprimarybasis

6、forpracticalUSeofPLGA.Atfirst,orthogonalexperimentswereusedtooptimizethesynthesisconditionsforGA.Effectsontheyieldoftheproduct,includethetypeanddosageofcatalyst,reactiontime,polymerizationtemperaturewereevaluated.ThestructureofGAwerecharacterizedbyinfraredspectro

7、scopy(FTIR),thermalanalysis(DSC),麗dcanglex-raydiffraction(WAXD)andnuclearmagneticresonant(1H-NMR)techniques.TheresultsindicatedthatrelativelyhighyieldCanbeobtainedundertheconditionsofaddingO.89Sn203.dewateringat110~1300C/2h,polymerizationat1800C/4handdecompositio

8、nat260-2800C.HighpurityGAcanbepreparedbyre-crystallizationforthreetimes.Besides,byusinglacticacidasmonomer,L—lactide(L—LA)issynthesizedbycondensmionpolymerizat

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