研究PTMEG添加量对预聚物性能的影响及薄膜制备方法

2.2.2.1 预聚物（PLAG）的合成

预聚物的合成分为两步：

（1）为乳酸自聚，在真空1 000 Pa和机械搅拌条件下（转速140 r/min），将500 g含水12 wt%的乳酸投入反应容器。反应温度从80℃以10℃/h的升温速度提高到165℃，在110℃时添加催化剂（0.05 wt%），这个升温过程中乳酸先去除物理水，接着为分子间脱水，形成乳酸低聚物，整个乳酸自缩聚的反应时间为12 h。

（2）为乳酸低聚物与PTMEG共聚，将PTMEG按一定比例投入乳酸反应容器中，机械搅拌条件下（转速160 r/min）进一步提高真空度，保持在60 Pa左右，165℃反应6 h，最终得到PLA-PTMEG-PLA三嵌段预聚物（PLAG），示意图如图2-1所示。

预聚物的合成过程，首先为乳酸的自聚，形成乳酸低聚物，然后为乳酸低聚物与PTMEG的共聚。我们推测，羟基封端分子量为2 000的PTMEG作为大分子引发剂，在共聚过程中，两侧的羟基不断与乳酸低聚物的羧基进行缩聚反应，这样以PTMEG为中心，通过链增长逐渐形成具有一定分子量的PLAPTMEG-PLA三嵌段预聚物。PLA-PTMEG-PLA中，PTMEG链段作为软段，PLA作为硬段，根据性能要求，可以调节PTMEG/PLA以满足不同需要。这里设计PTMEG的添加量为10 wt%和20 wt%（相对于乳酸添加量）以研究PTMEG的添加量对预聚物性能的影响。

图2-1　三嵌段预聚物合成示意图(www.xing528.com)

2.2.2.2 熔融扩链制备热塑性弹性体（PLAE）

将50 g PLAG加入哈克密炼机（Haake Rheomix 600），在稳定的机械搅拌条件下（转子转速80 r/min），逐滴加入一定比例的HDI，反应温度设置在165℃，反应时间20 min，得到扩链产物熔体，反应示意图如图2-2所示。

图2-2　PLAE合成示意图

2.2.2.3 PLAE薄膜的制备

反应完成的PLAE熔体在室温下自然冷却到将近50℃时，使用氯仿溶解，之后将溶液倒入培养皿挥发成膜，形成的薄膜最后用于测试。