聚(乳酸-氨基酸)共聚物的合成及性能研究进展

本文详细介绍了聚(乳酸-氨基酸)线型无规共聚物、线型交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、交联共聚物的合成路线及其性能的研究进展.在聚乳酸(PLA)大分子链中引入氨基酸(包括赖氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、半胱氨酸等)链段后,可获得含有氨基、羧基、羟基、巯基等反应活性基团的聚(乳酸-氨基酸)共聚物.此类共聚物在保持聚乳酸良好生物相容性的基础上,还具有反应活性功能性、亲水亲脂两亲性、降解速度可控性.     

可降解聚乳酸/骨粉杂化材料的制备与降解性能

以聚乳酸(PLA)和骨粉为原料,利用超声波分散技术,采用溶液共混法制备PLA/骨粉杂化材料。通过FT-IR,DSC,SEM等测试手段对相关产物进行表征。结果显示,骨粉在PLA基质中分散均匀,与PLA基质间以氢键结合,相容性良好。与PLA相比,PLA/骨粉的耐温性能明显提高。杂化材料在37℃的生理盐水中的降解试验结果表明,PLA/骨粉杂化材料降解12周后,呈三维立体支架结构,利于血管及骨细胞黏附长入。此外,由于骨粉的引入,使PLA降解的酸性产物在一定的程度上得到中和,可以减小因PLA酸性过高引发的炎症反应,便于细胞增殖和组织修复。     

一种可促进成骨细胞黏附和生长的聚乙二醇接枝聚乳酸材料

用氨基封端聚乙二醇(H2N-PEGNH2)对聚乳酸(PLA)进行了本体改性,通过FITC荧光标记牛血清白蛋白(FITC-BSA)对材料的抗非特异性蛋白吸附性能进行了检测,在材料上体外培养Wistar大鼠成骨细胞,检测了材料的细胞相容性.结果表明:与聚乳酸相比,得到的产物聚乙二醇改性聚乳酸(PPLA)明显降低了对牛血清白蛋白的非特异性吸附,仅为PLA的37.3%,显著促进了成骨细胞的黏附和生长.由于该材料具有良好的亲水性、可降解性、细胞相容性及可反应性,预计在组织工程和药物缓释中有潜在应用.     

镁/聚乳酸复合材料的制备与表征

为有效中和聚乳酸降解过程后的酸性,提出镁颗粒与聚乳酸的复合材料新体系。采用造粒-注塑工艺制备了3%Mg/聚乳酸(PLA)复合材料,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段表征了产物的微观形貌与物相组成;测试了力学性能;采用模拟体液浸泡手段研究了复合材料的降解行为。结果表明,采用造粒、注塑工艺可以制备这类复合材料,少量镁颗粒的加入对聚乳酸的力学性能影响不明显,其中拉伸强度和延伸率分别下降了6%和12.5%,但弯曲强度有所增加。聚乳酸降解后的酸性得到了有效的中和,聚乳酸浸泡30 d后的pH值为6.28,而3%Mg/PLA复合材料浸泡30 d后的pH值仅为6.85。     

聚乳酸自然降解性能

通过注射成型工艺制备聚乳酸(PLA)标准试件,研究了聚乳酸标准试件自然降解性能。结果表明,PLA试件埋于土壤中后逐步分层缓慢降解,复合材料质量逐渐减少;PLA分子链上酯基与水反应,分子链不断断裂,结晶度减小,平均分子量降低,分子量分布变窄,其拉伸强度和冲击强度逐渐下降。12个月后,PLA试件质量损失率仅达到0.23%,PLA重均分子量降低了15.3%,PLA试件的冲击强度和拉伸强度分别降低了17.4%和17.2%。总体而言,PLA在土壤中的自然降解效率较低。     

聚乳酸纳米填充改性的研究进展

总结了近年来国内外纳米填料填充改性聚乳酸(PLA)的研究进展.介绍了纳米填料对聚乳酸结晶性能、力学性能、热稳定性能、降解性能、生物相容性的影响.指出了目前纳米填料填充改性聚乳酸存在的问题,展望了聚乳酸/纳米复合材料的发展前景.     

反应挤出法制备马来酸酐接枝聚乳酸

采用反应挤出方法制备了聚乳酸(PLA)与马来酸酐(MAH)的接枝共聚物,研究了工艺条件和配方对产物接枝率和熔体流动速率的影响。结果表明,聚乳酸的接枝反应主要依赖于大分子侧链自由基进行,过高的螺杆转速或过高的挤出反应温度会引发聚乳酸的降解反应,不利于产物接枝率的提高;在适宜的反应条件下(马来酸酐含量2%,DCP含量0.35%,温度180℃,螺杆转速100 r/min),可以方便制得马来酸酐接枝聚乳酸产物(接枝率≥0.45%);SEM观察显示,马来酸酐接枝聚乳酸有效改善了PLA/淀粉共混材料的相容性。     

聚乳酸增韧研究进展

聚乳酸(PLA)是一种可生物降解、环境友好型的热塑性脂肪族聚酯,废弃后可以完全降解,降解产物为CO2和H2O,能够维持自然界的碳循环平衡。但在常温下,PLA的性能较脆,冲击强度较低,提高其韧性对于拓宽PLA的应用范围是至关重要的。文中对近三年来国内外研究者通过共混、共聚、成型加工、纳米复合和木/塑复合等方法和途径对PLA进行增韧改性的研究进行了综述,并展望了PLA类可生物降解高分子材料的发展前景。     

竹纤维和海藻酸钠提升聚乳酸的降解性能

为提高聚乳酸(PLA)的降解性，将竹纤维(BF)和海藻酸钠(SA)与PLA共混制备复合材料，并进行土壤降解试验以探究其降解性能，检测降解后复合材料的质量损失率、表面微观结构、官能团变化、热性能和结晶度等指标。结果表明：SA和BF均可提升PLA复合材料降解的质量损失率。降解21天后，BF/PLA和SA-BF/PLA复合材料的质量损失率分别为0.83%和2.54%，相较于纯PLA的0.11%分别提高了7.55和23.09倍。降解后，SA-BF/PLA复合材料的表面出现大量的裂痕与凹陷，这增大了复合材料与土壤中的接触面积，进而加速了复合材料的降解。纯PLA在降解过程中质量损失率很低，但降解后其羰基含量明显上升，表明土壤降解会导致部分PLA长链高分子断裂为小分子。相比于纯PLA,BF/PLA和SA-BF/PLA复合材料的结晶度大幅度降低，表明SA和BF可降低PLA复合材料的结晶度，提高其降解性。由此可见，SA和BF可提升PLA复合材料的降解性能。此研究结果将为高降解性PLA复合材料的制备提供理论参考。     

亚磷酸三苯酯调控聚乳酸/氯化铁共混体系的降解行为和性能

用熔融共混法制备了氯化铁(FeCl₃)催化聚乳酸(PLA)快速降解材料。PLA材料降解的速率提高了10倍,但是PLA/FeCl₃在加工过程中分子量大幅度减小,使力学性能和可加工性能降低。为了减小PLA/FeCl₃在熔融加工中的过度降解,将有优良扩链和增塑效果的亚磷酸三苯酯(TPPi)引入PLA/FeCl₃体系中,用熔融共混制备TPPi改性PLA/FeCl₃材料,使其具有一定的综合力学性能。通过碱溶液降解实验和多种测试研究了样品的降解速率和综合性能。结果表明,TPPi和FeCl₃ 的添加量之比为3∶1的P3-1样品性能最优,拉伸强度和弯曲强度分别达到43.78 MPa和99.04 MPa,在碱液中降解8d其质量损失率为65.76%,远大于纯聚乳酸的4.67%。含2.95 phr FeCl₃的样品能在碱液中产生高降解速率,加工时不发生过度降解,由此制备出一种可快速降解并保持良好力学性能的聚乳酸改性材料。     

聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚体系对聚乳酸熔体流变性能的影响

采用未封端的聚乳酸(PLA1)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)通过大分子链末端直接脱水酯化反应制备聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚体系(LB),并对比研究LB体系及纯PBS两种改性剂对封端聚乳酸(PLA)熔体流变性能的影响。流变测试结果证明,LB或PBS的添加均使PLA的储能模量有较明显的提高。但当改性剂的含量相同时,LB对PLA熔体流变性能的提高幅度明显高于PBS,这可能是因为在LB共聚体系中除传统的"海岛"结构外还形成了新的PLA1-PBS"核壳"结构。     

生物可降解脂肪族聚酯在陕西土壤中的降解行为

以西安当地土壤及西安某污水处理厂的活性污泥为降解介质,对生物可降解聚酯聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚己内酯(PCL)的降解性能进行了研究,并对它们的降解机理进行了初步探讨。根据偏光显微镜和扫描电镜的观察表明,降解后的聚酯膜表面均有明显被侵蚀的痕迹;在陕西当地土壤中,PCL的降解速度最快,PLA次之,PBS最慢。红外光谱表征了这三种聚合物降解前后的化学结构。     

生物降解聚酯PLA/PBSA共混体系的制备与结构性能

采用熔融共混法制备了PLA/PBSA共混材料;采用DSC,TG,DMA和拉伸力学试验研究了该共混体系的热性能和力学行为;采用土壤悬浊拟环境降解实验法研究了共混材料的生物降解性;同时对该体系的生物降解机理及影响因素进行了初步探讨。结果表明,PLA/PBSA为非均相结晶/结晶高分子共混体系;PLA含量增加,有利于提高材料的模量和拉伸强度;增加PBSA的含量,可以提高PLA/PBSA共混体系的环境生物降解性。PLA/PBSA是力学性能和降解性能互补的生物降解材料。     

端羟基聚乳酸共聚物的合成及表征

以乳酸为原料,辛酸亚锡为催化剂,采用梯度升温法,在168℃、0.098 MPa下直接熔融缩聚合成端羟基改性聚乳酸共聚物聚（乳酸/1,4丁二醇）[P（LA/BDO）]、聚（乳酸/二乙醇胺）[P（LA/DEA）]和聚（乳酸/ε-己内酯）[P（LA/CL）]。用乌氏黏度法、红外光谱（FT-IR）、核磁共振（1H-NMR）、差...     

聚乳酸合成研究进展

针对直接法和二步法合成聚乳酸的共性,从单体纯度、催化剂选择到共沸脱水、微波辅助、超临界流体介质,以及到固相聚合、反应挤出、扩链等各个方面,对近年来聚乳酸合成研究的新进展进行了综述,指出各种新方法、新技术的复合应用是提高聚乳酸分子量、降低其成本的关键。     

聚乳酸降解机理及其方法探讨

可降解材料聚乳酸是一种高分子聚酯树脂，在自然条件下可降解成二氧化碳和水，对环境十分友好。凡是能引起酯键断裂的因素都可以使聚乳酸发生降解，分析了聚乳酸间接降解的机理，归纳了引起聚乳酸降解的因素，并对聚乳酸的发展前景做了展望。     

生物降解聚甲基乙撑碳酸酯/聚乳酸共混复合材料的制备与性能

利用熔融共混制备了可以完全生物降解的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乳酸共混复合材料(PPC/PLA),通过万能试验机、差示扫描量热分析仪(DSC)、热重分析仪(TG)以及扫描电子显微镜(SEM)分别研究了复合材料的力学性能、相容性、结晶性、热稳定性及微观形态。结果表明,PLA的引入提高了复合材料的拉伸强度和热稳定性,复合材料是相容性较好的两相体系,二组分的比例对复合材料的熔点和结晶度有一定的影响。     

成核剂TMC-328对可生物降解聚乳酸结晶性能的影响

用熔融法制备了含成核剂TMC-328质量分数分别为0、0.1%、0.2%、0.3%的聚乳酸(PLA)/TMC-328共混物,采用偏光显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)及扫描电子显微镜(SEM),研究了PLA共混物的结晶性能、热性能和内部形貌。结果表明,TMC-328对PLA结晶性能的影响体现在PLA的冷结晶过程上,并且最佳添加量为0.1%,相对应的冷结晶温度(Tcc)从126.14℃降到111.40℃,冷结晶焓(ΔHcc)从11.34J/g增加到23.49J/g,在100℃下完全结晶的时间为22min左右,SEM照片显示TMC-328的团聚现象随着含量的增加变得很明显。     

聚乳酸木塑复合材料的增韧及结晶性能

选用不同弹性体乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物(POE-MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物(POE-GMA)与木粉和聚乳酸在Haake转矩流变仪中熔融共混,考察弹性体对聚乳酸木塑复合材料冲击强度的影响,发现POE-GMA对聚乳酸木塑复合材料的增韧效果最好,研究了POE-GMA的用...