[發明專利]一種超吸水聚乳酸多孔材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910095035.0
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109825047B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 潘剛偉;王奕哲;胡忠策;吳潤光;董震;姚理榮;徐思峻
• 申請（專利權）人: 北京朗凈匯明生物科技有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L33/02;C08L33/26;C08J9/28
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 佟林松

本發明提出了一種超吸水聚乳酸多孔材料，所述多孔材料由聚乳酸和超吸水纖維溶液共混再經冷凍干燥制得，吸水倍率為20％?200％，孔隙率為10％?200％。本發明制備工藝簡單，易于大規模生產，制得的超吸水聚乳酸多孔材料吸水倍率高，具備超吸水能力，材料孔隙率高，可以用于開發具有吸附功能的產品。該多孔材料在受控堆肥條件下，生物降解率為70％?100％，生物降解性能優良。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種超吸水聚乳酸多孔材料。

背景技術

多孔材料由于特殊的結構，作為功能材料在催化、吸附、分離以及生物醫藥等領域有很大的應用前景。一些多孔材料在使用過程中不僅要求高孔隙率，而且要具有吸液功能，如醫用敷料要從傷口處吸收膿血。

聚乳酸(PLA)是一種可降解的高分子聚合物，具有優異的機械性能和生物相容性。PLA可用多種方式進行加工，如擠壓、紡絲、注塑。由于PLA制成的產品不僅具有優異的生物降解性。而且生物相容性、透明性、耐菌性和手感好，因此用途十分廣泛。PLA也被用于制備多孔材料，多采用模板法、膠體組裝和相分離等制備方法。PLA親水性差，PLA酯鍵的主鏈結構導致其鏈段為疏水性。PLA的疏水性限制了其多孔材料在一些領域的應用。

專利CN1394654A公開了一種組織工程用PLA多孔支架的制備方法，將PLA溶解于二氧六環或二氧六環/水混合溶劑中，在自制模具中進行粗化，然后冷凍干燥去除溶劑，得到一定微結構的組織工程用三維多孔支架，該方法通過粗化工藝有效控制多孔支架的微觀結構，使孔徑在5-400μm之間，但是該方法所用溶劑二氧六環具有一定局限性，不能溶解立構聚乳酸(sc-PLA)，并且該PLA多孔材料并沒有解決吸液性能差的問題。專利CN105670249公開了一種PLA多孔材料及其制備方法，首先將PLA與淀粉粒子共混制成片材，經拉伸成孔后，再將淀粉粒子降解掉，形成沿同一方向平行排列的橄欖形多孔結構。該方法采用天然淀粉顆粒做致孔劑，制備過程清潔環保，但該方法淀粉降解周期長，且不易形成三維多孔結構。專利CN107670108A公開了一種組織工程支架用PLA多孔材料及其制備方法，將左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)與致孔劑通過溶液澆鑄法制成PLA立構共混物，去除致孔劑，干燥得到PLA多孔支架材料。專利CN106947228A公開了一種多級多孔PLA材料及其制備方法，將PLLA和PDLA與致孔劑熔融共混制成PLA立構共混物，去除致孔劑，干燥得到PLA多孔支架材料。上述兩個專利制備的PLA多孔材料具有優異的疏水性、高溫尺寸穩定性和耐溶劑性，但是兩種方法不易形成三維多孔結構，并且所制備多孔材料吸水性差。

超吸水纖維是繼超吸水樹脂之后發展起來的特殊功能的纖維，其吸水倍率比常規合成纖維大幾十倍或幾百倍。超吸水纖維除了具有吸液倍率高和保液能力強的特點外，還有耐高溫、無毒等優點。采用超吸水纖維和PLA共混來制備的多孔材料，可以顯著改善材料的親水性，使其具備超吸水能力。超吸水PLA多孔材料的開發具有重要的經濟價值和環境價值。

發明內容

本發明提出一種超吸水聚乳酸多孔材料及其制備方法，其目的在于，提供一種超吸水聚乳酸多孔材料，通過將聚乳酸和超吸水纖維共混，通過冷凍干燥的方法制備得到超吸水聚乳酸多孔材料，工藝簡單，易于大規模生產。

本發明的技術方案是這樣實現的：

技術方案1：一種超吸水聚乳酸多孔材料，所述多孔材料由聚乳酸和超吸水纖維溶液共混再經冷凍干燥制得，吸水倍率為20％-200％，孔隙率為10％-200％。

技術方案2：在技術方案1的基礎上，進一步做如下改進，所述吸水倍率為50％-150％。

技術方案3：在技術方案1的基礎上，進一步做如下改進，所述孔隙率為40％-150％。

技術方案4：在技術方案1的基礎上，進一步做如下改進，所述聚乳酸為左旋聚乳酸、內消旋聚乳酸和立構聚乳酸中的一種或幾種，重均分子量為1萬-80萬。