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Polymer(Korea), Vol.35, No.1, 52-59, January, 2011
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L-폴리락타이드, D-폴리락타이드의 합성과 입체복합체 폴리락타이드의 제조 및 특성연구
Synthesis and Characterization of Poly(L-lactide)(L-PLA), Poly(D-lactide)(D-PLA) and Stereocomplex-poly(lactide)(PLA)
김지현1, 2, 제갈종건2, †, 송봉근2, 신채호1, †
  • 1충북대학교 화학공학과
  • 2한국화학연구원 산업바이오화학연구센터
Ji-hyun Kim1, 2, Jonggeon Jegal2, †, Bong Keun Song2, and Chae-Ho Shin1, †
  • 1Department of Chemical Engineering, Chungbuk National University, Sungbong-ro 410, Heungdeok-gu, Cheongju, Chungbuk 361-763, Korea
  • 2Industrial Biotechnology Chemical Research Center, Korea Research Institute of Chemical Technology, Sinseongno 19, Yuseong-gu, Daejeon 305-600, Korea
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초록
본 연구에서는 L-lactide, D-lactide를 단량체로 하여 tin 2-octoate, lauryl alcohol을 각각 촉매와 개시제로 사용하여 촉매량(0.5∼1.0 wt%)과 개시제의 양(0.5∼0.1 wt%)을 달리하여 140 ℃에서 lactide의 고리개환중합으로 고분자량의 L-PLA와 D-PLA를 합성하였다. 합성된 PLA는 Mn：30000∼90000 g/mol의 다양한 분자량이 나타났으며 합성된 L-PLA와 D-PLA를 이용해 조성비를 다르게 하여 stereocomplex-PLA를 제조하였다. Stereocomplex-PLA의 용융점, 열분해온도, 열적 안정성은 단일고분자 L-PLA, D-PLA보다 높아짐을 확인하였다. 이러한 결과로 보아 이성질체 L-PLA, D-PLA 분자간 인력이 작용한다는 사실을 예상할 수 있었고 XRD를 통해 모폴로지의 변화를 살펴본 결과 단일고분자와 stereocomplex-PLA는 상이하게 변하는 사실을 확인하였다. 또한 기계적 강도를 측정하여 L-PLA, D-PLA보다 stereocomplex-PLA의 최대응력과 변형률이 증가함을 확인하였다.
L-PLA or D-PLA was synthesized in bulk at 140 ℃ by ring opening polymerization(ROP) of L-lactide or D-lactide as a monomer using tin(Ⅱ) octoate and lauryl alcohol as a catalyst and an initiator with changing the amounts of catalyst(0.25∼1.0 wt%) and initiator(0.1∼0.5 wt%). And stereocomplex-PLA was prepared by L-PLA, D-PLA having a wide range of molecular weight(30000∼90000 g/mol) and L-PLA/D-PLA blends having different mixing ratio(XD). The melting temperature, thermal degradation temperature and thermal stability of stereocomplex-PLA were higher than those of homopolymers(L-PLA, D-PLA). We supposed that these improvements arose from a strong interaction between L-PLA and D-PLA. The improved mechanical properties and changes in morphology of LPLA/D-PLA blends were compared to those of homopolymers(L-PLA, D-PLA).
Keywords:ring opening polymerization;L-PLA;D-PLA;stereocomplex-PLA;solution blending
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