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为了合成低成本高分子量的聚乳酸,本研究采用直接熔融法以L-乳酸为原料,以两种多官能团的环氧化合物(环氧大豆油(epoxidised soyabean oil)(ESO)和Joncryl-ADR4370)作为扩链剂熔融聚合得到了高分子量的乳酸聚合物材料。采用了十八角激光散射凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶变换的红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱(NMR)、差示扫描量热(DSC)以及一些化学滴定等常规方法分析表征了扩链产物。并对Joncryl-ADR4370扩链产物的亲疏水性、体外降解性以及生物相容性进行了研究,主要的研究内容与结论如下:(1)在乳酸低聚物的熔融合成中,重点考察了几种金属催化剂以及二元催化剂体系在聚乳酸熔融合成中的催化效果,结果表明采用二水合氯化亚锡(SnCl2·2H2O)与对甲苯磺酸(TSA)二元复合催化剂的催化效果最好。此外,熔融合成的较适合的反应温度为180℃,反应时间为30小时。并且,阶梯升温(从80℃升温到140℃反应5小时,然后再升温到180℃继续反应30小时)有利于提高产物的产率和改善产物的质量。(2)聚乳酸扩链产物的分子量随着扩链剂ESO用量的增加而增加,并且在ESO的用量为8%时,产物的重均分子量增加很明显(可以达到25万)。红外和核磁对产物的结构进行了表征。(3)在环氧基与端羧基的初始摩尔比约为1:1的的情况下,通过检测产物中的端羧基剩余含量对ESO与乳酸低聚物的扩链反应动力学进行了初步的研究。结果表明扩链反应级数对于ESO和乳酸低聚物分别为1级和0.5级。另一方面,低聚物的纯化对ESO的扩链效果没有显著的影响。(4)ADR扩链产物的分子量随着ADR用量的增加而增加,并且在ADR用量为1.5%时,产物的重均分子量可达36万,但是当ADR的用量达到2.0wt%时,产物发生交联反应。对反应时间的研究表明扩链反应主要发生在ADR加入的1小时后,当反应超过2个小时,产物趋向于局部交联。较适合的扩链温度为160℃。红外与核磁对扩链产物的结构进行了表征。(5)ESO与ADR分别与乳酸的直接熔融聚合,也称“从头开始”的扩链合成,结果表明两者都可以提高产物的分子量,并且能大大的缩短反应时间。特别是ADR与乳酸的“从头开始”的扩链更能显著的提高产物的分子量。(6)对ADR扩链的聚乳酸材料的一些理化性质和体外降解行为进行了研究,结果表明ADR扩链的聚乳酸材料与直接熔融合成的聚乳酸有比较接近的玻璃化转变温度、熔点以及热分解温度。表面静态接触角和吸水率实验显示扩链产物属于疏水性材料。9周的体外降解实验研究发现ADR扩链的材料比同分子量的丙交酯开环合成的聚乳酸的体外降解速度更快,其体外降解行为可以大致的分为适应、加速和平稳三个阶段。(7)通过大鼠成骨细胞的培养以及MTT法对ADR扩链聚乳酸的生物相容性进行了初步的研究。结果表明细胞在ADR扩链聚乳酸材料上生长情况良好,与熔融合成的聚乳酸上的生长情况没有显著差别,由此说明了ADR扩链的聚乳酸有较好的生物相容性,适合用于生物医学领域。