高相对分子质量聚乳酸合成工艺的进一步优化研究

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本文对丙交酯开环聚合合成聚乳酸的工艺进行了研究。先通过优化实验得到高纯度、高收率的丙交酯,再以自制丙交酯为原料合成聚乳酸。在丙交酯制备工艺优化过程中,以丙交酯粗产品收率为指标,通过加入B以及A对丙交酯制备工艺进行优化并得到了较佳的实验条件:以50mLD,L-乳酸为原料,2mL辛酸亚锡为催化剂,B加入量为20mL,减压脱水温度为180℃,初始解聚温度为150℃,A加入量为7mL,最终解聚温度为285℃时得到丙交酯粗产品收率最高为79.6%。同时研究了不同重结晶溶剂(苯—乙酸乙酯、乙醇、乙酸乙酯)对丙交酯3次重结晶后收率和熔程的影响,结果表明:以乙醇为重结晶溶剂最佳,3次重结晶后丙交酯的收率达到59.7%,熔程为127.3~128.1℃。在聚乳酸合成的过程中,以前人工作为基础,研究了以上述自制丙交酯为原料合成高相对分子质量聚乳酸,并获得了较好的结果:以4次重结晶丙交酯为原料开环聚合得到特征黏度[η]为3.68dL·g-1,黏均相对分子质量Mv为116.2万的聚乳酸(四氢呋喃为溶剂,精制后测试)和[η]为6.84dL·g-1,Mv为93.9万的聚乳酸(苯为溶剂,精制后测试)。此外利用重结晶废液回收得到的丙交酯进行聚合得到[η]为1.20dL·g-1,Mv为25.96万的聚乳酸(四氢呋喃为溶剂)。通过红外对产物进行表征并利用气相色谱对聚乳酸中B残留量进行了测定。本次研究所得聚乳酸当以四氢呋喃为溶剂测定时聚乳酸的Mv超过文献报道的101.7万,但当以苯为溶剂测定时聚乳酸的Mv尚未超过文献报道最高水平的94.2万。
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