第期年月高分子材料科学与工程入〕五】聚乳酸的合成、结构及性能常青兰州钦道学院环境工程系,兰州,摘要乳酸经减压蒸馏制得单休丙交醋,再以氧化锌为催化剂聚合得到聚乳酸。单体及聚合物均由结构鉴定证实,对产物的分子蚤、力学性能及降解等重要性质作了研究。关键词丙交醋,聚乳酸,分子量,力学性能,降解。聚乳酸具有生物相容性,对人体无毒无害,可在体内逐渐降解为二氧化碳和水,可用来作药物缓蚀胶囊、外科手术中的防粘连薄膜、人工骨复合材料等,’〕。以四苯基锡为催化剂,在真空下由丙交醋聚合得。用二吧烷分离除去产物中的四苯基锡。但四苯基锡为剧毒物,二德烷易然易爆,且两者价格昂贵。本文采用无毒价廉的氧化锌为催化剂制得,并经自然沉降分离了产物中的氧化锌。实验部分丙交酉旨的制备将卜乳酸与她粉末置于克氏烧瓶中,减压至又‘后开始加热,并逐渐减压,约经升温至,压力降至于几,除去约的水及反应生成水,乳酸生成低聚物,升温至,低聚物分解为丙交醋,抽空蒸出。以乙酸乙酷和甲乙酮为溶剂,将丙交酷反复重结晶提纯,得无色晶体。耐乳酸可制得丙交酷飞。聚乳酸的合成在丙交酷中按一定的质量比加入粉末,置于试管中,边抽气边加热,直至丙交酷熔化,除去残留溶剂。密封聚合,得淡黄色坚硬固体,弃去底部沉淀的氧化锌,产物中锌含量仅有。仪器与试剂一型色谱一质谱计,美国一型核磁共振仪,北京一型原子吸收分光光度计,岛津垠一型红外光谱仪,乌氏毛细管粘度计,材料试验机,七热分析仪。试剂均为分掀屯。收稿日期一一©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第期常青聚乳酸的合成、结构及性能结果与讨论结构鉴定丙交醋元素分析证明丙交酷中含碳、氢、氧。质谱分析如所示,最右端强峰的为奇数,由于此化合物不含氮,故其左侧小于处的峰即为分子离子峰。由此推断分子量为,因而确认分子式为。丙交醋的谱如,占为二重峰,强度比为为四重峰,强度比为,偶合常数一。由此推测它们分属相互邻接的甲基和亚甲基。丙交酷的’谱见,图中条谱线恰为分子中碳原子数目的,说明分子具有对称性。低场。钧表明分子中含有酷理,其余峰。和。捌代表亚甲基和甲基,与氢谱相对应。因此可以推出分子中含有的基本单元有一、一一、迷。。再按已确定的分子式计算不饱和度一一一,从所得个不饱和度中扣除个碳氧双键,还余个不饱和度,故此化合物必为环状。考虑到甲基和亚甲升升月日一代卜一一一《卜一一长卜一一一一一一一二占,占占基相邻,可提出如右两种可能的结构式。若为式,则两个椰醋基迷相互力口强,会使碳基碳原子上的电子短缺得到进一步缓和,共振应进一步移向高场,如草酸二烯丙醋的碳基碳原子碳谱化学位移为川,而本文所测为,与之相差较远,但与乙酸乙匕土够肠酷碳基碳原子化学位移较接近,可见式应予否定,式正确。聚乳酸聚乳酸的’谱如曰,在。和处出现了不止个甲基峰二重峰和亚甲基峰四重峰。如所示,在,’眼谱的。、。和。处也分别出现了数个醋基、亚甲基和甲基的共振峰,这些峰之所以呈现为数个,可能是由于在分子链端和离艺‘二卜乃创,叹©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net高分子材料科学与工程年链端较远处各基团所处的化学环境略有差异之故。综合氢谱和碳谱的结果,推断聚合物含有如下种结构单元华、一一、一讯。考虑到甲基和亚甲基相邻,且甲基只能位于侧链上,因此聚合物应有如右所示的结构。‘万一下头卫万一孙一护习匕一一一眺一巨兰一一一一一一曰‘一一一一一一一一一一文吕‘卿’入是聚乳酸产物的谱,一’处的吸收峰属伸展振动,一’峰属一。伸展振动,证明理存在,位于。一’至一’之间的峰当属一伸展振动,一’峰属一变形振动,加上一’的甲基特征峰及由亚甲基一伸展振动引起的一’弱峰,进一步证明了甲基及亚甲基的存在。是乳酸的垠谱,在一,间和‘二”州州义尸。川二二一二,。出丈次减一书川减川珑旧次川一岁城‘丽吏州记肠一’间有一宽峰,前者是醇轻基的。一伸展振动,后者属狡基中。一伸展振动,与的不同恰与乳酸变为聚乳酸时缩水的机理相符。性能测试将聚乳酸溶于四氢吠喃,测定的特性粘度司,按,一人皿了·式计算...
