[發(fā)明專利]一種淀粉開環(huán)接枝聚乳酸及其制備方法和在可生物降解避孕套中的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811370808.3
• 申請日: 2018-11-18
• 公開（公告）號: CN109535435A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭曉彤;何靜;楊會凱;唐攀登
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C08G63/08;C08G63/78;C08B33/00;C08B35/00;C08L87/00;C08L67/04;A61F6/04
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

本發(fā)明公開了一種淀粉開環(huán)接枝聚乳酸及其制備方法和在可生物降解避孕套中的應(yīng)用。首先利用淀粉內(nèi)每個葡萄糖單元里至少50％含量比的羥基通過硅烷劑連接，得到多數(shù)羥基硅烷化的淀粉，然后淀粉內(nèi)葡萄糖單元里未連接硅烷的羥基引發(fā)丙交酯的開環(huán)聚合反應(yīng)，再將淀粉開環(huán)接枝聚乳酸后通過酸洗脫，讓硅烷劑保護的羥基再次產(chǎn)生，最后得到含有葡萄糖單元的完全可生物降解的淀粉開環(huán)接枝聚乳酸聚合物。制備方法得到的產(chǎn)物具有很好的相容性、成膜性、潤濕性、黏稠性和分散性等。應(yīng)用淀粉開環(huán)接枝聚乳酸制備的避孕套具有更好的拉伸強度、爆破體積、阻隔性，使用體驗更舒適，既具有穩(wěn)定的力學性能，又具有完全生物可降解特性，體現(xiàn)了可再生的環(huán)保優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種淀粉開環(huán)接枝聚乳酸及其制備方法和在可生物降解避孕套中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

避孕套是以非藥物形式去阻止受孕的工具之一，也能有效地避免性病、艾滋病等疾病的病源體傳播。因此，避孕套具有雙重保護功能，不僅能夠有效避孕，而且可以預(yù)防以性行為作為傳播途徑的疾病，防止傳染，帶給人們愉快自由的性體驗。所以，避孕套又稱安全套、保險套、如意套等，作為簡單、有效的物理隔離避孕方法，被世界各國政府推廣使用。隨著中國經(jīng)濟快速發(fā)展，老百姓的生活水平也隨之提高，避孕套的使用量每年呈十位數(shù)的百分比增長，據(jù)相關(guān)研究機構(gòu)統(tǒng)計，目前中國避孕套銷售額達到百億元以上。

目前能用于避孕套的材料很少，這與成熟的橡膠產(chǎn)業(yè)、高速發(fā)展的高分子材料以及日益增長的生活需求形成了鮮明的對比。現(xiàn)已報道用于避孕套的主要材料有天然乳膠、聚亞氨酯、合成橡膠、植物纖維、動物腸皮和其它復(fù)合材料等。天然乳膠是從橡膠樹中提取的乳白色液體，天然乳膠的主要成分為聚異戊二烯,含量在90％以上,它的結(jié)構(gòu)式為(CH₂＝C-CH＝CH₂)_n，分子量在10～180萬。天然乳膠具有良好的成膜性能,濕凝膠強力高,力學性能良好，經(jīng)過加工后有非常優(yōu)異的綜合性能。天然乳膠是目前使用最廣泛的避孕套材料，但是天然乳膠避孕套本身有不足之處：熱導率低、容易氧化、耐油性和耐溶劑性差；材料里含有過敏性水溶蛋白質(zhì)等成分，容易使一些消費者產(chǎn)生紅斑、瘙癢等過敏反應(yīng)，引起強烈的不適反應(yīng)；在硫化過程中還會產(chǎn)生亞硝胺這種強致癌物質(zhì)。

聚亞氨酯避孕套具有無毒、強度高、無過敏反應(yīng)等優(yōu)點，因此用聚亞氨酯材料制備避孕套受到大量關(guān)注并得到廣泛使用。例如中國發(fā)明專利201510211717.5、201510212375.9報道了用殼聚糖、聚羥基丁酸酯共混改性天然乳膠具有良好的生物相容性，中國發(fā)明專利201710147978.4、201710147988.8報道了采用有機硅改性丙烯酸酯制備多層夾芯型聚氨酯避孕套具有高阻隔性、高強度特點，中國發(fā)明專利201610776510.7報道了用水性聚氨酯膠來開發(fā)一種女性用避孕套，中國發(fā)明專利201610776510.7報道了一種聚烯烴材料制備的聚氨酯乳膠避孕套，中國發(fā)明專利201610959993.4、201611205662.8報道了水性聚氨酯樹脂以及生產(chǎn)工藝等。但是目前報道的眾多避孕套都不完全是生物可降解材料，按避孕套每年的使用量來看，這勢必會成為另一種龐大的“白色垃圾”，給我們生活的環(huán)境造成污染，對人類的健康也有很大影響。

淀粉是植物經(jīng)光合作用而形成的碳水化合物，是一種非常有用的可再生資源，其來源廣泛、價格低廉、降解后仍以二氧化碳和水的形式回到大自然，被認為是完全沒有污染的天然可再生的有機高分子材料，在各種新型聚合物材料及制品方面都得到了廣泛的研究和開發(fā)。聚乳酸也稱為聚丙交酯，屬于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，其原料來源充分而且可以再生。聚乳酸的生產(chǎn)過程無污染，而且是完全可以生物降解的，可在自然界中循環(huán)，因此是理想的生物高分子材料。用淀粉開環(huán)接枝聚乳酸制備得到可生物降解避孕套，無疑將具有極大的實際應(yīng)用價值和社會意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種淀粉開環(huán)接枝聚乳酸的制備方法，包括步驟：

a、淀粉羥基保護反應(yīng)：