[發明專利]一種光活性聚乳酸降解材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410169292.1
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN104004173A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 趙西坡;彭少賢;應繼儒
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C08G63/91
• 分類號: C08G63/91;C08G63/08;C09D167/07;C09J167/07;C09D11/101
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

技術領域

本發明屬于生物降解材料制備領域，具體涉及一種光活性聚乳酸降解材料的制備方法。

背景技術

聚乳酸（PLA）是一種可生物降解的聚酯類材料。合成聚乳酸的原料乳酸來自于玉米等天然農作物，產品在廢棄后能在自然環境中降解成水和二氧化碳，因此聚乳酸具有生物降解性，可循環性，此外其生物相容性好，力學性能優良。聚乳酸的制備工藝主要有：一步聚合法(簡稱一步法)、兩步聚合法(簡稱兩步法)。一步法就是由精制的乳酸直接進行聚合，該法是制備聚乳酸最早也是最簡單的方法，采用一步法制備聚乳酸工藝流程短，生產成本低，但體系脫水困難，制得的聚乳酸分子量低，存在著性脆，沖擊強度低等缺點。二步法即丙交酯開環法制備的聚乳酸的成本高，工藝復雜，且乳酸的環化和提純是制備丙交酯的難點，該法也進一步限制了聚乳酸的使用和推廣。

聚乳酸材料本身化學結構簡單，所含的化學活性基團較少，更不具有組織工程研究中對細胞粘附、生長起調節作用的細胞信號，由于其疏水性在藥物緩釋方面也頗受限制。為此，很多學者對聚乳酸的功能化和活性化進行了研究。專利公開號為CN102432886B的專利“星型聚乳酸酯化法接枝海藻酸鈉微粒的制備及其應用”，利用疏水性星型聚乳酸鏈端羥基與親水性海藻酸鈉羧基酯化反應，獲得了兩親性聚合物，可作為多種藥物的緩釋載體。專利授權公告號為CN1255451C的專利“一種生物活性聚乳酸的制備方法、產品及應用”采用馬來酸酐對聚乳酸進行接枝，再側鏈接上生物活性物質，制備生物活性的聚乳酸。而將聚乳酸端雙鍵化，使之具有光活性的發明很少。具有光活性的樹脂能通過輻照交聯，進而提高性能。紫外光固化是輻照交聯的一種，其具有固化速度快，VOC排放小等特點。根據反應原理不同，紫外光固化分為自由基聚合體系和陽離子開環聚合體系，其中自由基體系應用較多。常用于自由基體系的預聚體包括聚氨酯丙烯酸酯，環氧丙烯酸酯，聚酯丙烯酸酯和不飽和樹脂。申請公布號為CN?103709386?A的專利公開了一種生物可降解交聯劑，其分子量為2,000-10萬，優選2,000-5萬，由線型或星形聚乳酸或聚乳酸共聚物預聚體的羥基或氨基末端連接可交聯光活性基團而成。?申請公布號為CN?103709691?A的專利“生物可降解的交聯型聚合物及其制備方法”，通過開環聚合，將環狀單體和引發劑合成帶有兩個或更多個手臂的生物可降解聚合物預聚體；引入可交聯活性基團，得到可交聯的聚合物預聚體；通過熱聚合和/或光照射處理進行交聯聚合，得到交聯型聚合物網絡。

綜上所述，現有技術中還未涉及將一步熔融縮聚法與UV光固化相結合的文獻報道，由一步法制得的聚乳酸分子量較低，但低分子量聚乳酸可以滿足紫外光固化樹脂的預聚物的分子量通常在幾百到幾千之間的要求，因此，如何有效利用現有一步法制得的低分子量聚乳酸，制得熱穩定性高、降解速率低的聚乳酸降解材料，擴大其應用范圍，為低分子量聚乳酸的利用開辟新途徑，是目前亟待解決的問題之一。

發明內容

為了克服現有技術缺陷，解決上述技術問題，本發明將一步法和UV光固化技術相結合，提供一種光活性聚乳酸降解材料及其制備方法，以乳酸和多元醇為原料，采用熔融縮聚法制備端羥基聚乳酸預聚物，將丙烯酸類單體與所述端羥基聚乳酸預聚物反應制備端雙鍵光活性聚乳酸降解材料，再將所述制備得到的光活性聚乳酸降解材料與活性稀釋劑、光引發劑組合，在UV照射下引發交聯固化，固化后產物熱穩定性提高，降解速率降低。通過調節多元醇種類和用量可調節光活性聚乳酸產物的分子量大小和分子結構。

為了實現本發明的目的，發明人通過大量試驗研究并不懈探索，最終獲得了如下技術方案：

一種光活性聚乳酸丙烯酸酯降解材料，所述光活性聚乳酸丙烯酸酯材料由如下重量份的組分制備而成：

端羥基聚乳酸????100份

共沸溶劑????????30～90份

丙烯酸類單體????1～30份

催化劑??????????0.5～5份

阻聚劑?????????0.1～0.5份，

其特征在于：所述的端羥基聚乳酸由如下重量份的組分由熔融縮聚法制備而成：

乳酸單體???????100份

多元醇????????1～35份

催化劑????????0.5～5份。

本發明提供的上述光活性聚乳酸降解材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：