乙交酯、L-丙交酯均聚物及其共聚物的制备和性能研究.pdf

第! 期 #$% 年 ! 月 高 分 子 学 报 ’()’*+,-./01(’2131(’ 345! 2675! #$% $J% ! #$%9#$9$8 收稿 !#$%9#%9#! 修稿 ( 山东省自然科学基金 # 基金号 g0#$:/..##% $ % 国家级大学生创新计划项目 # 项目号 #$$#$##:8$ 资助 5 !!通讯联系人 !/9=?A4G_A=4@A6BRDU@BRAG=54TR5HB F4$#I$$JJJ KL5@@B$###9::#%I#$%5$%##N 乙交酯 $X? 丙交酯均聚物及其共聚物的制备和性能研究 ! 孙 斌 $ 许 静 张其坤 $ 曲文强 $ 侯昭升 $ !! # $ 山东师范大学化学化工与材料科学学院 教育部化学成像功能探针协同创新中心 济南 ;##$%$ # 齐鲁工业大学 山东省轻工助剂重点实验室 济南 ;#:;:$ 摘 要 以辛酸亚锡为催化剂 %$!%9 丁二醇为引发剂 ! 在高温 % 高真空条件下本体熔融开环聚合制备了聚乙交 酯 #*? ’$% 聚 ,9 丙交酯 #*,,’$ 及其不同比例的共聚物 #*,? ’$5 通过红外光谱 #10$% 核磁共振 # $ P93.0$ 对 聚合物的结构进行了表征 ! 用乌氏黏度计 % 凝胶渗透色谱仪 # *?($% 示差扫描量热仪 #f2($% 热重分析仪 #)? ’$%h 射线粉末衍射仪 #h0f$% 流变仪等对聚合物的特性黏数 % 分子量与分子量分布 % 热性能 % 结晶性 % 流 变性能进行了研究 5 结果表明 *,? ’ 和 *,,’ 具有较高的分子量和窄的分子量分布 (*? ’%*,,’%*,? ’ 均具有 较高的热稳定性 ! 随着 *,? ’ 中 *? ’ 单元的增加 ! 分解温度逐渐升高 5 直接熔融合成的 *? ’ 在各有机溶剂中 溶解性都不理想 ! 用二甲基亚砜 #f.2+$ 重结晶后的 *? ’ 在六氟异丙醇 #PQ1*$ 中的溶解度增大 (*? ’%*,,’ 具有较高的结晶度 ! 而 *,? ’ 以非晶态存在 !f.2+ 重结晶后的 *? ’ 的结晶度降低 5*? ’%*,,’%*,? ’ 的熔体 均是剪切变稀流体 ! 但 *? ’%*,,’ 具有较高的储能模量 !*,? ’ 具有较高的损耗模量 5 相对于 *? ’ 和 *,,’! 无 规共聚的 *,? ’ 易纯化 ! 并且柔性较好 ! 更易加工 ! 因此 *,? ’ 是更适宜的生物可降解材料 5 关键词 聚乙交酯 ! 聚 ,9 丙交酯 ! 聚 #,9 丙交酯 9#9 乙交酯 $! 开环聚合 ! 性能 聚乙交酯 # *? ’$ 是一种人体可吸收的脂肪 族高聚物 ! 其优异的生物相容性已被广泛应用于 医学领域 $ O%’ 5*? ’ 缝合线是应用最广的合成可 吸收缝合线 ;!8’ ! 但 *? ’ 纤维柔性较差 ! 可能会损 伤人体组织 5 聚丙交酯 #*,’$ 柔性比 *? ’ 好 ! 但 降解速度比 *? ’ 慢 ! 而仅靠调节 *,’ 的分子量及 分子量分布来控制降解速度有一定局限性 ! 为了 改善聚合物的生物降解性能 ! 一般采用共聚的方 法 ! 通过调节聚合物中共聚单体种类 % 配比以及分 子量等 ! 以改变聚合物的亲水性 % 结晶性 ! 从而达 到调节聚合物降解速度的目的 J’ 5 为更好的适应 人体环境 ! 利用乙交酯与丙交酯共聚制备了乙交 酯丙交酯共聚物 #*,? ’$ 可吸收缝合线 N’ 5 .?6T !’ 等研究发现乙交酯 # ’?$ 和丙交酯 #,’$ 共聚后可使降解速度比均聚物提高十倍左右 ! 并 且通过改变 ’? 和 ,’ 的组分比 ! 可以有效地调 节共聚物的降解速率 5 开环聚合是获得高相对分子质量 *,? ’ 的常 用方法 5? 44@6B $#’ 等研究了辛酸亚锡引发聚酯开 环聚合 ! 认为想要得到较高分子量的聚合物 ! 须保 证高纯度的单体在高真空度封闭条件下聚合 5 2=HAE4 $$’ 等研究了 ’? 和 ,’ 的纯化条件和聚合 反应装置 ! 并制得了高分子量的 *,? ’5 与 *? ’ 相比 !*,? ’ 大分子链上侧位甲基的 存在 ! 影响了其化学结构规整性 ! 使其降解速度加 快 5*,? ’ 纤维的初始模量降低 ! 柔性增加 ! 可满 足手术缝合操作性能的要求 5*,? ’ 通过调节组 成 % 分子量和增强改性 ! 已被广泛地应用于生物医 学工程领域 ! 如药物缓释体系 % 生物体吸收性缝合 材料 % 骨科固定及组织修复材料等 5 由于 *? ’%*,,’ 的制备条件苛刻 ! 其高结晶 性导致 *? ’%*,,’ 硬度较高 ! 不易加工 5 特别是 *? ’ 在大部分有机溶剂中不溶解 ! 从