为了从分子水平考察聚乳酸的降解过程,本文使用计算机模拟的方法研究聚乳酸的降解过程,并与文献报道的实验结果进行了比较。Monte Carlo方法可实现聚合物降解过程的模拟:输入反应参数,程序将按设定的机理模拟降解反应过程,速度比降解实验快近千倍。在本文的模型里,降解机理既包括随机断裂方式,也包括末端断裂方式及中间断裂方式。在本文中既考察了这些断裂方式各自独立的影响,同时也使用模拟退火算法实现多种断裂方式的最优组合。并单独就分子量对聚乳酸降解的影响进行了讨论:不同分子量的分子被视为不同的反应物,具有不同的反应速率。将这些反应速率用函数关联起来,可避免需要处理的方程数爆炸式增长。通过调节关联函数的参数,模型可以适应不同的降解过程。根据实验结果反衍推得的参数包含降解机理的信息,例如,在伸直链晶聚乳酸的降解中,其中分子量高的分子有竞争优势,因而降解速率更快。本文对两种形态结构比较简单的聚乳酸—无定形的聚乳酸(结晶度为0)和伸直链晶的聚乳酸进行了详细的研究,在此基础上对既含无定形区又有晶区的聚乳酸的降解进行了模拟。采用三种断裂方式单独存在和三者共存的模拟结果显示,对于无定形的聚乳酸,中间断裂机理是主导机理;对于伸直链晶的聚乳酸,末端断裂机理是主导机理。对于既含晶区又含无定形区的聚乳酸,本文以统计学的观点讨论了反应发生在分子链上的位置。将决定断裂反应发生位置的因素分为:晶区的分布和无定形区的反应速率。我们根据已有的实验结论和聚乳酸微观结构知识推测:被晶区包埋得越深的无定形区降解越快。由于对称性,链中间往往是包埋最深的。将中间断裂机理模拟结果与随机断裂和其他各种断裂位置的机理的模拟结果进行比较,验证了这一猜想。