乳酸基聚酯及聚酯酰胺的合成和性质

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乳酸是一种存在于动植物体中、可再生的有机酸。通过聚合反应合成的聚乳酸具有生物相容性和生物可降解特性,且降解产物是自然循环的一部分。因而将乳酸基引入聚合物分子链中,可得到具有这些基本特性的乳酸基聚合物。基于此,本文由乳酸和乙二醇反应制备中间体乳酸乙二醇单酯(ELG);再分别与丁二酸酐和马来酸酐进行缩聚,合成二酸齐聚物ELSDA和ELMDA;然后,进一步制备出三类含乳酸酯基的共聚酯(PELS)、线型和交联的乳酸基聚酯酰胺(LELSPEA、LELMPEA、CELSPEA和CELMPEA)。这些聚合物由于乳酸酯基的引入,有望在生物医用领域和环境友好领域得到应用。实验探讨了反应条件对聚合物分子量和凝胶分数的影响,表征了不同聚合物的结构,考察了各种聚合物结构与性能的关系。主要研究结果如下: 1.通过反应条件的控制,合成了一系列不同分子量的乳酸基共聚酯PELS(重均分子量达5.4×10~4)、线型乳酸基聚酯酰胺LELSPEA(重均分子量达1.0×10~5)和LELMPEA(特性粘度为0.276dL/g)以及不同凝胶分数的交联型乳酸基聚酯酰胺CELSPEA和CELMPEA。交联聚合物的凝胶分数可以通过反应条件的控制而得到调节,进而调节其性质。 2.利用红外光谱和核磁共振氢谱分析了聚合物的结构;由DSC和TGA测试了聚合物的热性能;XRD测试结果表明,本实验所合成的聚合物均是半结晶性聚合物;电镜观察到交联乳酸基聚酯酰胺为三维多孔状的聚合物,它们具有作为多孔性材料应用的潜在可能性。 3.实验发现,含不饱和碳碳双键的交联型乳酸基聚酯酰胺CELMPEA具有温敏性形状记忆行为,可望用作形状记忆材料。
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