聚乳酸的合成及催化劑研究進展

孫永利，鄧　林，肖曉明，澹臺曉偉

(天津大學化工學院，天津300072)

過去數十年間，可生物降解聚合物在基礎研究和化學工業領域引起了人們的廣泛關注，而這其中最受關注的就是聚乳酸(polylactide或poly(lactic acid)，縮寫 PLA)。自1954年起，相繼有 Dupont、Ethicon和Cargill Dow等公司開發新技術，改善了聚乳酸的性質，使聚乳酸成為可以與石油化學品相競爭的可持續、可再生替代物。聚乳酸基塑料以其良好的力學性能、生物降解性和相容性廣泛應用于組織工程、醫療器械、包裝材料等領域［1］。

合成聚乳酸產物的途徑主要有以下2種:間接聚合和直接聚合［2-3］。間接聚合主要指開環聚合(ring opening polymerization，即 ROP)，是先通過低聚和解聚得到丙交酯，然后丙交酯開環聚合成高相對分子質量的聚乳酸;而直接聚合(direct polycondensation，即PC)指的是通過不斷脫除系統中的小分子水，促進乳酸的縮合聚合而生成聚合物產物。由于開環聚合可以得到較高相對分子質量的產物，研究者對其反應機理、工藝和改性有了較為全面的研究，但這種方法存在流程復雜、費用高等缺點，近些年研究者將目光轉向了直接聚合，開發了多種方法提高直接聚合產品的相對分子質量。這2種合成方法使用的催化劑相類似，國內外研究者對聚乳酸的合成和催化劑的使用其進行了廣泛深入的研究。本論文針對聚乳酸的合成方法及合成過程中使用的各類催化劑進行了綜述。

1　間接聚合法

1.1　開環聚合

通過開環聚合可以達到對聚合反應的精確控制，因而可以通過調節反應條件得到不同性質的聚合物產物應用于不同的領域。……