可降解聚氨酯材料.doc

本科课程论文

题目：可降解聚氨酯材料综述

院（系）：化学学院

专业：化学

课程：材料化学

学生姓名：丁健

学号：2010213931

指导教师：王宏里

二○一三年六月

可降解聚氨酯材料综述

丁健华中师范大学化学学院武汉430079

摘要：本文主要从可降解聚氨酯材料的研究背景、研究前沿、研究热点、未来研究方向等几个方面展开论述。

关键词：可降解聚氨酯研究应用

前言：聚氨酯分子链上均含有氨基甲酸酯重复单元，通常也会含有脲键、酯键、醚键和芳香键等，通过改变分子链上的烃基基团以及取代酰胺键上的氢原子，可以制备多种聚氨酯材料。聚氨酯材料具有良好的生物相溶性和抗血栓性、优良的力学性能、易加工成型、价位较低等优点，在众多领域应用广泛，通常用作塑料、橡胶、纤维、黏合剂、合成皮革、防水材料及铺饰材料等，因此是目前材料领域一个研究热点。但是由于其几乎不能降解，给其工业的发展带来了污染环境的问题，因此，近年来可降解聚氨酯材料备受关注。

研究背景：

聚氨酯材料是现代塑料工业中发展最快的品种之一，由于聚氨酯在自然界中不可降解而且回收利用困难，所以聚氨酯的蓬勃发展也带来了其废弃物污染环境的问题，开发可生物降解聚氨酯材料被认为是解决这一难题的理想途径之一。

聚氨酯材料因其独特的结构和优异的性能，以泡沫塑料、弹性体、胶黏剂等形式广泛应用于建筑、汽车工业、国防、航空等国民经济各领域。尤其是在包装和医疗等领域，聚氨酯材料均占有重要的地位：聚氨酯泡沫塑料具有比强度高、保温性能好、减振缓冲性能优良等特性，可以作为高档的包装材料；聚氨酯良好的生物、血液相容性使其在医疗领域大有用途。此外，可降解特性对于聚氨酯材料在包装、医疗领域的应用具有十分重要的意义。在一次性包装材料领域采用可降解的聚氨酯泡沫塑料，可以减少污染，保护环境。而可降解的医用聚氨酯可以在人体内逐渐生物分解，并被人体吸收，可以作为优良的组织工程、药物缓释备选材料，大大减轻人类疾病痛苦并促进医疗技术进步。因此，可降解聚氨酯材料的研发具有重要的科学意义和社会意义。

目前使用的绝大多数塑料等高分子材料在自然条件下均不可降解，高分子材料的大量使用，导致白色污染问题日益严重，对环境造成了巨大破坏。中国全国工业固体废物年产生量达8.2亿吨，综合利用率约46%。全国城市生活垃圾年产生量为1.4亿吨，达到无害化处理要求的不到10%。塑料包装物和农膜导致的白色污染已蔓延全国各地。随着温室效应、臭氧层空洞、污染加剧等环境危机的日益恶化，环境保护越发刻不容缓，目前世界上许多国家已立法限制使用一次性非降解塑料，提倡使用降解塑料制作的一次性购物袋、垃圾袋等。

研究前沿与研究热点

1、可降解聚氨酯在生物医学材料方面的应用

聚氨酯作为生物医用材料与其它材料相比，具有如下突出的优点：良好的生物相容性，在37℃材料的硬度可根据需要调节，在体内浸出物很少，抗扭结性好，物理机械性能范围宽，加工性能好，表面光滑等。

1.1作为智能药物缓释材料

在药物缓释材料的研究中,用智能材料,使DDS智能化——即生物响应给药系统是目前研究的一个热点。生物响应给药系统可以感知疾病所引起的化学物质及物理量变化的信号,药剂能对信号响应,并自主的控制药物释放。

1.2作为组织工程材料

作为组织工程用材料最基本的要求是能够与细胞外基质及组织发生相互作用从而引导细胞在其中分化及增殖。由于具有很好的生物相容性及可降解性,可降解性聚氨酯已经成为一种重要的组织工程用材料,此外,聚氨酯具有较强的分子结构可设计性,易于加工成型,力学性能优异等优点,通过将分子设计与先进多孔制备技术相结合便可制得理想的组织工程材料。

1.3作为外科用材料

天然橡胶在加工过程中要加入加工助剂、硫化剂等,长期使用会对人体产生不良影响，它们在自然环境中难以降解,且使用量很大,造成了的环境污染也比较严重,因此对具有良好生物相容性、易于大批量生产,且能生物降解的外科用材料的研究成为必然。

以聚氨酯薄膜为底基材料涂覆医用压敏胶粘剂的医用手术薄膜以其优良的性能、操作简便和使用卫生、安全可靠等特点将逐步取代传统以聚乙烯薄膜为底基材料的医用手术薄膜。

2、可降解聚氨酯在形状记忆材料方面的应用

形状记忆聚氨酯材料的硬段聚集成微区起物理交联点或化学交联点作用,从而实现形状记忆功能。可降解形状记忆聚氨酯的软段部分大部分采用多羟基羧基酸,例如聚乙交酯,聚乳酸和聚己内酯以及它们的共聚物。尽管软段有较大的相分分子质量,但要聚氨酯中硬段含量高于一定值时,才可聚集成微区并形成较为完善的物理交联网络。在此临界