聚對二氧環(huán)己酮與聚乳酸嵌段共聚物的合成.pdf

1、聚對二氧環(huán)己酮(PPDO)是脂肪族聚酯的一種，由于它具有優(yōu)異的生物相容性和生物可降解性，目前已被成功應用于制造外科縫合線等外科器具。作為生物降解材料，PPDO具有非常優(yōu)異的綜合力學性能，在具有高強度的同時，還擁有良好的韌性，這使得PPDO在環(huán)境友好材料領域也具有非常大的發(fā)展?jié)摿?。聚乳?PLA)也是一種具有良好的生物相容性和生物可降解性的脂肪族聚酯，經過數十年的發(fā)展，PLA以其以其出色的力學性能、極具市場競爭力的價格優(yōu)勢、以及其可完全來

2、源于可再生資源特點，已經被廣泛應用于制造食品包裝材料、一次性餐具、服裝、農地膜、電子器件等可生物降解產品。然而PPDO和PLA由于其自身結構因素，各自存在一些缺點，如PPDO的熔體強度低，PLA的韌性差，這些都限制了它們的廣泛應用。 將對二氧環(huán)己酮(PDO)和乳酸(LA)進行共聚，不但能結合PPDO的柔韌性和PLA的高強度，改善PPDO在溶劑中的溶解性，還可以通過對分子結構進行設計來改變共聚物的結晶性能、結晶形態(tài)和熱性能，以適應

3、不同的應用需求。然而現在所有針對PPDO和PLA共聚的研究，都是以丙交酯為原料進行的，丙交酯價格昂貴，PPDO和PLA的共聚物在實際生活中的應用受到了限制。在本文中，作者選用價格便宜的L-乳酸來代替丙交酯和PDO共聚，通過不同的合成方法制備出三種具有不同序列結構的PPDO和PLA的共聚物，并對其進行了結構表征和性能研究。 首先用本體熔融共聚法以SnOct<,2>為催化劑，PLA為大分子引發(fā)劑合成了P(LA-b-PDO)兩嵌段共聚

4、物，通過調節(jié)PLA預聚物的分子量及其與PDO單體的投料比可以實現對產物結構的控制。采用<'1>H-NMR對聚合產物分子結構進行了表征，證實其具有目標結構。對P(LA-b-PDO)結晶行為和結晶形態(tài)的研究結果表明，在P(LA-6-PDO)動態(tài)結晶過程中，共聚物的組成是影響共聚物性能的決定性因素。共聚物中PLA鏈段含量增加，將導致共聚物結構有序性降低，結晶速度變慢，共聚物的玻璃化轉變溫度(T<,g>)和結晶溫度(T<,c>)升高。對P(LA

5、-6-PDO)和相關均聚物PPDO、PLA的WXRD圖進行分析比較，發(fā)現共聚物中PPDO鏈段基本保持了原有的晶體結構，而PLA鏈段的衍射峰變得十分微弱，結晶受到了限制；P(LA-b-PDO)球晶形態(tài)和生長速度受到結晶溫度和共聚物組成的影響，升高結晶溫度，球晶生長速度變慢，球晶直徑增大，球晶的十字消光現象和織帶結構變得模糊；PLA鏈段含量增加，也使得球晶生長速度變慢，球晶的十字消光現象和織帶結構變模糊。 而對P(LA-b-PDo)

6、熱穩(wěn)定性、拉伸性能和體外降解性能的研究結果表明，提高共聚物的分子量有助于提高共聚物的熱穩(wěn)定性；P(LA-b-PDO)硬而脆，分子結構對其拉伸強度的影響很大，PLA含量的增加會使聚合物拉伸強度下降，提高分子量對提高拉伸強度有積極的影響；P(LA-b-PDO)降解過程中存在無規(guī)斷鏈，樣品的特性粘數([η])都是在降解初期下降十分迅速，到降解后期下降速度減慢，另外共聚物中PLA含量越多，樣品失重速率越快。 然后用擴鏈法合成了具有不同分