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聚乳酸 的制备

1.1.合成方法

总的来说，聚乳酸(PLA)的制备是以乳酸为原材料进行合成的。目前合成方法有很多种，较为成熟的是乳酸直接缩聚 法，另一种是先由乳酸合成丙交酯 ，再在催化剂的作用下开环聚合。另外还有一种固相聚合 法。

1)乳酸直接聚合法

直接聚合法早在20世纪30~40年代就已经开始研究，但是由于涉及反应中的水脱除等关键技术还不能得到很好的解决，所以其产物的分子量较低(均在4000以下)，强度极低，易分解，没有实用性。

昭和高分子公司采用将乳酸在惰性气体中慢慢加热升温并缓慢减压，使乳酸直接脱水缩合，并使反应物在220~260℃，133Pa 下进一步缩聚，得到相对分子质量在4000以上的聚乳酸 。但是该方法反应时间长，产物在后期的高温下会老化分解，变色，且不均匀。三井压化学公司采用溶液聚合法 使乳酸直接聚合得到聚乳酸。

直接法的主要特点是合成的聚乳酸不含催化剂，因此缩聚反应 进行到一定程度时体系会出现平衡态 ，需要升温加压打破反应平衡，反应条件相对苛刻。近几年来，通过技术的创新与改进，直接聚合法取得了一定的进展，应该在不久的将来随着技术的不断成熟，能够应用于工业化的大生产中去。

2)开环聚合法

开环聚合 法是目前世界上用的较多的生产方法。早在20世纪中叶，杜邦公司的科研人员就用开环聚合法获得了高分子量的聚乳酸 。近年来，国外对聚乳酸合成的研究主要集中在丙交酯 的开环聚合上。

的Boeheringer Zngelhelm 公司用此法生产的聚乳酸系列产品以商品名出现在市场上;Cargill公司用此法生产的聚乳酸经熔喷与纺粘后加工，开发了医用无纺布产品;而我国能够合成高分子聚乳酸的仅有中山大学高分子研究所等*的几家。开环聚合 多采用辛酸亚锡作引发剂，分子量可达上百万，机械强度高，聚合分离两步进行:

*步是聚乳酸经脱水环化制得丙交酯;

*步是丙交酯经开环聚合制得聚丙交酯;

但是这种开环聚合法在聚合的时候对催化剂的纯度，单体的纯度要求极高，即使是极微量的杂质也会使PLA的分子量低于10万，而且聚合条件如温度、压力、催化剂的种类和用量、反应时间 等等也会极大地影响PLA的分子量，所以高分子量PLA的合成是一个技术难点。

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