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聚乳酸是一种无毒、无刺激性,具有良好生物相容性和生物降解性的合成高分子.作为一种很有应用前途的生物医用材料和环保型高分子材料,正越来越受到人们的关注.该文研究了在真空密闭、存在吸附剂的条件下进行聚乳酸固相缩聚新工艺的可行性,得到了相对分子质量超过30万的聚乳酸产品.对不同的吸附剂和催化剂进行了筛选,结果发现CaO具有较好的吸附效果,达到吸附平衡时水的平衡分压很低.而SnCl<,2>.2H<,2>O+TSA二元催化体系能够很好地催化乳酸缩聚反应,并且可以抑制外消旋和变色等副反应的发生.并研究了催化剂浓度对聚乳酸固相缩聚过程的影响,实验结果表明催化剂不仅对酯化反应起了促进作用,而且也加快了一些副反应的速率,因此其浓度不可过高,在该实验中最适宜的催化剂浓度为0.5wt％.在得到最优的吸附剂和催化剂的基础上,进一步研究了不同因素对熔融缩聚和固相缩聚过程的影响.结果表明温度是最重要的影响因素:所选定的温度必须适中,太低则反应速率较慢,反应时间过长;而温度过高,又会引起降解等副反应的发生,不易得到高相对分子质量的产品.对乳酸熔融缩聚动力学进行了研究,结果表明在外加催化剂的情况下,乳酸熔融缩聚反应为二级反应;并拟合得到了催化剂浓度为0.5wt％时,反应的活化能为48.22kJ/mol.聚乳酸产品对温度十分敏感,在进行热加工处理时往往会引起相对分子质量的降低,因此,该文又研究了聚乳酸的热降解行为,考察了温度、时间以及催化剂浓度等对热降解过程的影响,并在此基础上建立了聚乳酸热降解模型.在聚乳酸热降解模型中主要考虑了分子内的酯交换反应及其逆反应,但由拟合的结果发现,逆反应的速率常数比起正反应的要小得多,因此在该实验条件下可以只考虑分子内的酯交换反应.并由不同温度下的速率常数拟合得到了该反应的活化能,处理前后活化能的数值分别为:115.88 kJ/mol和125.61 kJ/mol,这也说明催化剂降低了热降解反应的活化能.该文还建立了聚乳酸固相缩聚的反应—扩散综合模型,该模型中考虑了可逆酯化反应和热降解反应.并由实验数据拟合得到了不同温度下各反应的速率常数以及水的扩散系数,进而得到它们的活化能;模拟了不同因素对固相缩聚过程的影响.研究表明在较低的温度下,热降解反应的影响较小,可以忽略;而在较高温度下,其影响显著.水的扩散速率对聚乳酸相对分子质量的增长影响很大;在仅考虑水对酯化反应的影响时,小粒径颗粒有利于制备高相对分子质量聚乳酸.