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基于聚对二氧环己酮的可生物降解聚合物 |
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| 资料类型： |
暂无
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| 关键词： |
二氧 环己酮 生物降解 聚合物 |
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| 所属学科： |
通用高分子材料 |
| 来源： |
来源网络 |
| 简介： |
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王玉忠降解与阻燃高分子材料研究中心绿色化学与技术教育部重点实验室四川大学化学学院，成都610064
聚（1,4-二噁烷-2-氧）或聚对二氧环己酮、PPDO，是一种广为人知的脂肪族聚酯，具有良好的物理性能和生物相容性，而且由于其良好的韧性和结节性能，已被用于单丝缝合线中。但是直到最近以前，由于高昂的成本和未经证实的环境降解性，PPDO一直并引起从事商业材料研发的研究者的兴趣。我们的研究小组发明了一种合成PPDO单体—对二氧环己酮的低成本新技术，大大降低了PPDO的生产成本。另一方面，Nishida等也发现了多种可在自然环境中降解PPDO的微生物。因此，基于PPDO的可生物降解聚合物将不仅可以用于生物医用材料，还将在环境友好材料中具有广泛的应用前景。在本文中将对近年来在基于PPDO的可生物降解聚合物中取得的研究进展作一个简要的综述，同时将重点介绍本研究小组所取得的成果。 应用一些新型的催化剂和引发剂诸如：AlEt3-H2O-H3PO4，异丙醇镧（Lai(Opr)3）于催化和引发PDO、PDO/LA和PDO/CL嵌段共聚物的开环聚合（ROP），并通过PM、DSC和WAXD研究了PPDO的结晶和形态。PPDO在熔体冷却的过程中可以形成轮廓分明的、具有清晰马耳它十字的球晶。通过毛细管流变仪研究了不同分子量的PPDO在不同温度下的流变性能。结果显示PPDO熔体存在剪切变稀的现象，而熔体粘度随分子量增加明显增大。PPDO薄膜的体外降解实验在缓冲溶液中进行，缓冲溶液由磷酸氢纳和磷酸二氢纳组成，37°C下的初始pH为7.4。结果表明聚合物具有良好的水解降解性：一星期后观测到的失重为7.05%，而8个星期后失重超过50％。 分别采用熔融和溶液开环接枝共聚，将PDO单体接枝到淀粉主链上，合成了淀粉-g-聚对二氧环己酮（SGP）。通过一维和二维NMR谱分析了产物SGP的微观结构。通过FT-IR、HNMR、HMQC、DSC、TGA、WAXD和PM研究了SGP结构和性能。结果发现，共聚物的接枝结构对其热性能和结晶性能具有很大影响。 为了降低PPDO的成本，可以将廉价的天然高分子例如淀粉与PPDO共混。但是PPDO与淀粉的相容性很差，使得共混物的性能难以令人满意。为了提高它们之间的界面粘结性，我们在体系中加入了新型的可生物降解的相容剂－SGP。SGP的加入可以提高了共混物的流动性，使之更易于加工。淀粉的加入使PPDO的机械性能下降，但当添加SGP后这一情况能得到缓解。相容剂的结构非常重要，因为其直接决定了分子间作用，以及由分子间作用所决定的基体与分散相之间的界面粘结性。PPDO/淀粉共混物具有良好的生物降解性。 在扩链剂的作用下，通过较低分子量的PPDO扩链制备了具有较高分子量的PPDO。通过1H-NMR、DSC以及WAXD表征了预聚物和目标产物，结果表明，对于PPDO，TDI是一种很有效的扩链剂。将扩链聚合物与PPDO预聚物比较发现，除了玻璃化转变温度增加，扩链产物的熔点的晶体结构均没有明显变化。 在扩链剂TDI的作用和适当的反应条件下，通过PPDO和聚丁二酸乙二醇酯两种预聚物的扩链反应制备了高分子量扩链产物PPDO-PES。以NMR，DSC以及WAXD表征了所得的新型可生物降解聚合物。随着PES含量的增加，PPDO-PES共聚物的玻璃化转变温度和熔点也随之升高，但是PPDO-PES共聚物中的PPDO和PES链段均保持着各自独立的结晶形态。这种新型可生物降解聚合物将在环境友好材料中具有很好的应用前景。 通过将PPDO接枝到水溶性聚乙烯醇（PVA）主链上，得到梳状的枝化聚酯聚乙烯醇-g-PPDO，使之具有了在一定程度上可加以自由控制的性能，例如：分子量、玻璃化转变温度和亲水性。
论文来源：1st International Conference on Technology and Application of Biodegradable Polymers and Plastics,October,2004 |
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| 上传人： |
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| 上传时间： |
2004-12-09 17:01:54 |
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7500 |
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