[發明專利]一種高彈性聚乳酸基共聚物及其制備方法

無效

• 申請號: 201210072741.1
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN103304785A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 崔嘉揚
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C08G63/08
• 分類號: C08G63/08;C08G63/12;C08G63/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及共聚物。具體地說，本發明涉及一種高彈性聚乳酸基共聚物及其制備方法。

背景技術

生物可降解材料(Biodegradable?Materials)是組織工程和生物醫學研究的熱點。聚L-丙交酯(PLLA)是研究最廣泛的人工合成可降解高分子材料，其分子主鏈中的酯鍵易水解，最終代謝為水和二氧化碳。由于聚L-丙交酯(PLLA)本身具有良好的生物相容性，其降解產物對生物體無害，其體內使用的高度安全性已引起人們極大的關注。但聚L-丙交酯(PLLA)本身存在一些明顯的缺點：如分子鏈對稱性較高，極性酯鍵之間相互作用強，容易結晶的性質使材料塑性較差，斷裂伸長率很低、親水性較差。這些都限制了PLLA在相關領域的進一步應用。

Wang?Y.D.等利用甘油和癸二酸單體通過熔融縮聚反應，合成了可降解的網絡型聚癸二酸甘油酯(PGS)生物彈性體(Wang，T.；Ameer，G.A.；Sheppard，B.J.；Langer?R.Nat?Biotechnol?2002，20：602-606.)。PGS彈性體是熱固性的，以酯鍵共價交聯；三維交聯網絡中存在大量的羥基，羥基間的氫鍵作用和交聯網絡共同賦予了材料優越的柔韌性；研究發現，PGS彈性體具有優良的生物相容性。

發明內容

本發明提供一種高彈性聚乳酸基共聚物及其制備方法，通過與具有空間三維交聯網絡結構的聚癸二酸丙三醇酯聚合反應，降低聚乳酸的結晶度，在保持生物相容性的前提下，降低玻璃化溫度Tg、熔融溫度Tm，制得的高彈性聚乳酸基共聚物具有良好的彈性和親水性。

具體講，本發明的技術方案為：一種高彈性聚乳酸基共聚物(PGSLA)，化學式為

其中：

n＝4～15

x＝7～100。

優選地，高彈性聚乳酸基共聚物由L-丙交酯、聚癸二酸丙三醇酯聚合反應制得，聚癸二酸丙三醇酯化學式為：

其中n＝4～15。優選地，上述反應中L-丙交酯與聚癸二酸丙三醇酯的羥基摩爾比為100～7∶1。

優選地，聚癸二酸丙三醇酯由癸二酸與丙三醇聚合制得。

優選地，在干燥純氮氣流條件下，將癸二酸與丙三醇以摩爾比1∶1混合，升溫至130攝氏度，攪拌4個小時；在40毫托(mTorr)大氣壓，130攝氏度條件下，攪拌12個小時；冷卻反應液至室溫，將反應液溶于二氯甲烷中，并加入石油醚，收集沉淀物，得到所述的聚癸二酸丙三醇酯。

本發明另外提供一種高彈性聚乳酸基共聚物制備方法：在干燥純氮氣條件下，將聚癸二酸丙三醇酯與L-丙交酯按照摩爾比1∶5加入辛酸亞錫的二氯甲烷溶液；去除溶液中的二氯甲烷；在密封、130℃油浴條件下保溫20小時；冷卻反應液至室溫，將反應液溶于二氯甲烷中，并加入過量沉淀劑，收集沉淀物，得到所述的高彈性聚乳酸基共聚物。所述的沉淀劑優選甲醇、乙醇、乙醚中的一種或多種。

去除二氯甲烷的方法為任一公知方法，優選為減壓法。

附圖說明

圖1聚癸二酸丙三醇酯(PGS)合成線路圖

圖2高彈性聚乳酸基共聚物(PGSLA)合成線路圖

圖3線性聚乳酸(LPLLA)，高彈性聚乳酸基共聚物(PGSLA)和聚癸二酸丙三醇酯(PGS)的紅外譜圖

圖4(a)聚癸二酸丙三醇酯(PGS)的¹H-NMR譜圖，(b)高彈性聚乳酸基共聚物的1H-NMR譜圖

圖5高彈性聚乳酸基共聚物(PGSLA)和聚癸二酸丙三醇酯(PGS)的GPC曲線圖

圖6不同分子量共聚物的擬合圖

圖7不同分子量共聚物的DSC曲線

圖8LPLLA和不同分子量共聚物的TGA圖.

圖9(a)PGSLA₂₀在偏光顯微下拍攝的結晶圖，(b)PGSLA₅₀在偏光顯微下拍攝的結晶圖，(c)PGSLA₁₀₀在偏光顯微下拍攝的結晶圖，(d)LPLLA在偏光顯微下拍攝的結晶圖

圖10?LPLLA、PGSLA₇、PGSLA₂₀、PGSLA₅₀、PGSLA₁₀₀的接觸角

圖11(a)PGSLA7掃描電鏡圖，(b)PGSLA20掃描電鏡圖，(c)PGSLA₅₀掃描電鏡圖，(d)PGSLA₁₀₀掃描電鏡圖，(e)LPLLA掃描電鏡圖