分散相诱导聚乳酸结构变化及其水解行为的研究材料物理与化学专业论文.docxVIP

西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 1．查阅文献，充分了解聚乳酸(PLLA)、PLLA共混物以及PLLA复合材料等PLLA 材料水解行为的研究进展；设计实验方案，制备样品并对其进行表征，深入分析实 验结果并适时调整实验方案。 2．通过熔融法将聚乙二醇(PEG)引入PLLA中制备了PEG增塑PLLA，研究了PEG 对PLLA在碱性条件下水解行为以及结构演变的影响，并阐明了相应的机理。 3．通过熔融法将聚丁二酸丁二醇酯(PBS)引入PLLA中制备了PLLA／PBS二元不相 容共混物，研究了PBS对PLLA在碱性条件下水解行为以及结构演变的影响，并 阐明了相应的机理。 4．通过熔融法将PBS引入PLLA／-氧化硅(Si02)中制备了PLLA／PBS／Si02三元复 合材料，研究了PBS对Si02在复合物中的分布、PLLA基体在碱性条件下水解行 为及结构演变以及PLLA／Si02力学性能的影响，并阐明了相应的机理。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名：7≥_勿 日期：沙l‘．s．≯‘ 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 摘 要 聚乳酸(Poly(L-lactic acid)，PLLA)以其优异的机械性能、生物可降解性、生物相 容性、高透明度、易加工成型以及原料来源广等优点日益受到广泛的关注，在农业用 薄膜、包装、一次性餐具、以及生物医学等应用领域具有巨大的潜力。作为一种可降 解的聚酯类聚合物，PLLA的降解必须经历水解和酶解两个过程，而纯PLLA的水解速 率相较于其它洳聚酯(Poly(a-ester))如聚羟基乙酸(Poly(glycolic acid)，PGA)、聚二 氧六环酮(Polydioxanone，PDS)等缓慢，而对PLLA进行共混(复合)改性是一种改 善PLLA基体水解性能简单有效的方法。 本论文通过熔融法将聚乙二醇(Poly(ethylene glyc01)，PEG)、聚丁二酸丁二醇酯 (Poly(butylene succinate)，PBS)以及PBS和纳米二氧化硅(-Si02)分别引入PLLA中， 制备PEG增塑的PLLA、PLLA／PBS共混物以及PLLA／PBS／Si02三元复合材料，采用 差式扫描量热法(Differential scanning calorimetry,DSC)、广角X-射线衍射(Wide angle X．ray diffraction，WAXD)以及傅里叶变换红外光谱(Fourier transforln infrared spectroscopy,FTIR)研究了水解前后样品的微观结构，采用扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)研究了水解前样品的微观形貌，采用接触角测试(Contact angle measurement)研究了样品的表面亲水性，并从材料的微观结构、形貌以及亲水性 的变化等角度出发，系统地研究了塑化剂PEG诱导PLLA结构的变化及PEG增塑的 PLLA的水解行为、分散相PBS对PLLA以及PLLA／Si02纳米复合材料水解行为的影 响，同时对三种PLLA材料的水解机理进行了阐述。此外，还研究及分析了PBS对于 PLLA／Si02二元纳米复合材料力学性能的影响。通过上述的研究，主要得到了如下的 结果： (1)在60 oC、pH=12的条件下研究了纯PLLA及PEG增塑的PLLA的水解行为， 其结果表明增塑后PLLA的水解速率快于纯PLLA，且增塑的PLLA的水解速率随着 PEG用量的增加而增加，这源于材料亲水性的增加以及PEG易溶于水的特性。微观结 构的表征结果表明PEG能有效提升PLLA分子链(段)的运动能力，从而改善PLLA 基体的结晶性能，PEG含量越高，提升效果越明显；且PEG诱导了PLLA在60 oC、 pH=12的水解过程中有序化或结晶，随着PEG含量的增加，PLLA基体在水解过程中 的结晶速率越快；进一步的研究表明PEG增塑的PLLA只有在较高温度(60 oC)的水 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1I页 氛围下，才能快速结晶。微观形貌的表征结果表明PEG塑化PLLA在60 oC、pH=12 的条件下水解遵循