基于聚乳酸的新型可降解聚酯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 基于聚乳酸的新型可降解聚酯及其制備方法，屬于可降解功能材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展以及對環(huán)境重視程度的不斷增加， 可降解材料廣泛應(yīng)用于食品包裝領(lǐng)域和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?？山到飧叻肿硬牧蠌U棄后，在土壤 或水中，數(shù)個(gè)月內(nèi)會自動在微生物、酸和堿的作用下徹底地分解成為二氧化碳和水，最后在 植物的光合作用下，又會成為淀粉的起始原料，不僅不會對環(huán)境造成污染，而且還是一種完 全自然循環(huán)型的可生物降解材料。
[0003] 生物降解高分子材料具有無毒、可生物降解及良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，所以其 應(yīng)用極為廣泛，市場潛力非常大，包括醫(yī)用、農(nóng)業(yè)、工業(yè)包裝、家庭娛樂等領(lǐng)域。在人工合成 的可降解高分子中，聚乳酸（PLA)和聚3-羥基丁酸酯（PHB)是最具代表性的聚合物，具有 生物降解性能的材料，已廣泛應(yīng)用在我們的日常生活中，但它們存在著性脆和熱性能低的 缺點(diǎn)；本發(fā)明利用開環(huán)聚合的方法在聚乳酸中引入長鏈的鏈段單元-10-羥基癸酸（HAD)與 1，4_ 丁二醇的熔融縮聚產(chǎn)物PHDA-OH，以提高其柔韌性能和熱性能，所得到的可降解聚酯 具有很好的降解性能、熱性能、柔韌性以及疏水性能，通過調(diào)節(jié)第一單體的配比可以實(shí)現(xiàn)聚 合物的相對分子量、降解速度與力學(xué)性能的控制。本發(fā)明所得的可降解聚酯材料將廣泛應(yīng) 用在包裝、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是提供基于聚乳酸的新型可降解聚酯及其制備方法，使其具有良好 的降解性、熱性能和柔韌性，以具有更廣泛的應(yīng)用前景。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案：基于聚乳酸的新型可降解聚酯的制備方法，其特征在于以 10-羥基癸酸（10-HDA)和1，4-丁二醇（BDO)熔融縮合聚合合成大分子單體PHDA-OH，以乳 酸二聚體丙交酯為第二單體，采用開環(huán)聚合的方法得到新型的可降解聚酯；
[0006] 配比為：合成大分子單體，10-羥基癸酸：1，4_丁二醇（摩爾比）為50?150 : 1 ; 合成可降解嵌段共聚物，大分子單體：丙交酯（摩爾比）為1 : 100。
[0007] 所得共聚物的結(jié)構(gòu)為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于聚乳酸的新型可降解聚酯，其特征在于以10-羥基癸酸和1，4-丁二醇熔融縮合 聚合制備得到大分子單體，以乳酸二聚體一一丙交酯為第二單體，采用開環(huán)聚合的方法得 到新型的可降解聚酯； 配比為：合成大分子單體，10-羥基癸酸：1，4_ 丁二醇（摩爾比）為50?150 : 1;合 成可降解嵌段共聚物，大分子單體：丙交酯（摩爾比）為1 : 100。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解聚酯，其特征是以10-羥基癸酸和1，4_丁二醇合成大 分子單體，以丙交酯為第二單體時(shí)，所得共聚物的結(jié)構(gòu)為：
表示成PLA-b-PHD-b-PLA。
3. 根據(jù)權(quán)利2所述的可降解聚酯，其特征在于該聚酯具有很好的可降解性、熱性能以 及疏水性能，通過調(diào)節(jié)合成第一單體的配比和聚合反應(yīng)參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)聚合物的相對分子 量、降解速度、熱性能與力學(xué)性能的控制，本發(fā)明制得的可降解聚酯可作為食品包裝材料、 農(nóng)用地膜、手術(shù)縫合線和藥物緩釋載體等而廣泛應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域。
【專利摘要】基于聚乳酸的新型可降解聚酯及其制備方法，屬于可降解功能材料領(lǐng)域。本發(fā)明選擇對環(huán)境無負(fù)荷的可再生資源——10-羥基癸酸(10-HDA)、乳酸二聚體丙交酯為主要單體，先將10-羥基癸酸與1，4-丁二醇縮合聚合制成大分子單體，再用大分子單體和丙交酯開環(huán)聚合制備出一種新型可降解的嵌段共聚物。通過改變原料配比、投料方式、催化劑種類與用量、以及聚合反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫度等條件，調(diào)控聚合物的鏈結(jié)構(gòu)與組成，得到不同相對分子量及性能的可降解聚酯。本發(fā)明制得的可降解聚酯具有優(yōu)良的熱性能、柔韌性和生物相容性，可控的降解周期。這種新型的可降解聚酯材料將廣泛應(yīng)用在包裝、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域。
【IPC分類】C08G63-06, C08G63-78, C08G63-08
【公開號】CN104610533
【申請?zhí)枴緾N201510028517
【發(fā)明人】吳曉慧, 陳明清, 施冬健, 華金婷, 江蒙, 梁孝林, 黃河, 邵璇
【申請人】江南大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月21日