壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物的制备与表征

将醛基化改性的聚乳酸接枝到壳聚糖,并通过元素分析、红外光谱(IR)、核磁共振(1H-NMR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TG)分别对接枝产物的接枝率、结构和结晶性能进行表征。IR和1H-NMR结果表明聚乳酸成功接枝到壳聚糖主链,不同投料比和接枝率的关系与元素分析一致;PLLA-CHO/CS-NH2最佳摩尔比为1∶2.5,此时的接枝率为52.22%;XRD和TG结果表明接枝产物的结晶度和热分解温度降低,说明壳聚糖的高结晶性得到改善,其应用范围扩大。     

壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物的制备与表征EI北大核心

将醛基化改性的聚乳酸接枝到壳聚糖,并通过元素分析、红外光谱(IR)、核磁共振(1H-NMR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TG)分别对接枝产物的接枝率、结构和结晶性能进行表征。IR和1H-NMR结果表明聚乳酸成功接枝到壳聚糖主链,不同投料比和接枝率的关系与元素分析一致;PLLA-CHO/CS-NH2最佳摩尔比为1∶2.5,此时的接枝率为52.22%;XRD和TG结果表明接枝产物的结晶度和热分解温度降低,说明壳聚糖的高结晶性得到改善,其应用范围扩大。     

羟乙基壳聚糖接枝聚乳酸的合成与表征

首先采用壳聚糖(CS)与2-氯乙醇反应制备了羟乙基壳聚糖(HECS),然后通过本体开环聚合法,以辛酸亚锡为催化剂,CS和HECS为大分子引发剂引发消旋-丙交酯开环聚合制备了一系列CS-g-PDL-LA和HECS-g-PDLLA共聚物,用FTIR、1HNMR、XRD、TG和溶解实验对产物的结构与性能进行了分析表征。结果表明,与CS相比,HECS明显具有较高的反应活性,当n(D,L-LA):n(aminoglucoside)投料比从10:1增大到40:1,对应CS-g-PDLLA和HECS-g-PDLLA共聚物的接枝率分别从24.01%和77.42%上升到114.85%和380.51%,而两者中的聚乳酸侧链上的平均乳酰单元数也相应从0.61和2.51分别上升到2.48和12.31。另外,原料投料比对共聚物的组成与性能有显著影响,随n(D,L-LA):n(ami-noglucoside)值增大,共聚物的接枝率和聚乳酸侧链上的平均乳酰单元数也逐渐增大,共聚物的结晶性能下降,起始热分解温度有所降低。与CS-g-PDLLA相比,HECS-g-PDLLA在常用有机溶剂中的溶解性能有所改善。     

聚乳酸接枝共聚物的研究进展

接枝共聚改性是提高聚乳酸性能的一种常用方法,能够扩展其使用范围。从共聚材料种类及性能的角度,分类介绍了近年来利用纤维素、淀粉、壳聚糖、葡聚糖等天然材料和亲水性、温敏性、聚氨基酸类聚合物等合成材料接枝改性聚乳酸的研究进展,分析了各类接枝改性聚乳酸材料的优缺点和应用,展望了该领域未来的发展方向和产业化应用中应该注意的问题,指出在今后聚乳酸基接枝共聚物材料的推广应用中应该关注产品的成本问题。     

壳聚糖与丙交酯接枝共聚物的制备与表征

壳聚糖与聚乳酸是具有良好生物相容性的高分子材料,目前被广泛用于生物医学材料,特别是作为组织工程支架.本文以壳聚糖为原料,经过改性制备6-O-三苯甲基-2-邻苯二甲酰基-壳聚糖,作为大分子引发剂,以辛酸亚锡催化D,L-丙交酯接枝聚合,制备共聚物大分子.采用傅立叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱对其结构进行表征,证实了共聚物的生成.热分析测试表明,共聚物具有不同于聚乳酸的热特性,熔点152.8℃.接触角测试表明共聚物具有较好的亲水性.凝胶色谱测定不同反应物配比对共聚物分子量的影响.壳聚糖与丙交酯的接枝共聚物具有较聚乳酸及壳聚糖更为优良的性能,可作为组织工程支架材料.     

淀粉与聚乳酸接枝共聚物的制备与表征

采用三甲基硅烷基(TMS)保护淀粉作为大分子引发剂,辛酸亚锡催化,制备聚乳酸与淀粉的接枝共聚物.红外光谱和核磁共振氢谱分析证实了共聚物的形成.接触角测试结果表明亲水性糖基的引入使共聚物具有较好的亲水性.在pH=7.2的PBS缓冲液中,共聚物膜能较快降解,6d后失重率接近50%,10d后完全降解.对聚乳酸进行糖基化改性,将大大拓展聚乳酸类材料在生物医学领域的应用范围.     

聚乳酸-壳聚糖接枝共聚物的制备及性能

以L-乳酸(LLA)和壳聚糖(CS)为原料,4-(二甲胺基)吡啶(DMAP)及N,N′-二环己基碳酰亚胺(DCC)为催化剂在室温下,通过直接缩合方法制备了聚乳酸-壳聚糖接枝共聚物(PLLA-CS)。采用IR、1H-NMR及薄板毛细渗透法对其结构进行了表征。探讨了原料配比、催化剂用量、LLA的二氯甲烷溶液浓度、反应时间等对共聚物收率和亲水性的影响。得到最佳工艺条件:-NH2∶LLA为1∶15,DCC∶LLA为1∶1,LLA的二氯甲烷溶液浓度为1.88 mol/L,反应时间为24 h。此方法合成路线短、反应条件温和。聚乳酸-壳聚糖接枝共聚物具有良好的细胞亲和性,有望成为一类优良的组织工程材料。     

聚丙烯酸-聚乳酸接枝共聚物涂膜的制备及性能

采用溶液聚合法合成了生物降解材料聚丙烯酸-聚乳酸接枝共聚物(PAA-g-PLLA),通过红外、核磁和凝胶渗透色谱对其结构进行了表征,测定了涂膜的附着力、黏度和硬度等基本性能。正交实验结果表明最佳的合成工艺条件为:硬软单体的质量比为55∶35,过氧化苯甲酰(BPO)的用量为3%,反应温度为85℃,甲基丙烯酸羟乙酯-聚乳酸大单体(HEMA-PLLA)与软硬单体的质量比为1∶2,单体与溶剂的质量比为2∶2。对比聚丙烯酸涂膜和PAA-g-PLLA涂膜的接触角,以及PLLA降解性能看出,PAA-g-PLLA涂膜具有降低表面能和自抛光的双重特性。     

聚乳酸接枝马来酸酐/丙烯酸丁酯共聚物的制备与性能

以马来酸酐(MAH)和丙烯酸丁酯(BA)为单体,通过溶液接枝法制备了聚乳酸(PLA)接枝MAH/BA共聚物(m PLA)。使用红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)研究了接枝共聚物的结构和性能。结果表明,随着单体质量比BA/MAH的增加,单体在PLA上的接枝率出现先增大后减小的趋势,当m(MAH)/m(BA)=1/1,m(MAH)/m(PLA)=3/100时,制备的m PLA接枝率最高为1.96%;与纯PLA相比,m PLA的结晶度和热稳定性均比有所下降,且样品的接枝率越大其结晶度越低;随着单体中BA含量的增加,m PLA的熔融温度和玻璃化转变温度有减小的趋势。     

星形聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的合成与表征

以不同臂数和分子量的星型聚乙二醇(sPEG)和L-丙交酯为原料,采用开环聚合法合成了以星型聚乙二醇为内部嵌段、聚L-乳酸为外部嵌段的多臂星形聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物(sPEG-b-PLLA)。研究了sPEG的臂数、分子量及L-丙交酯/sPEG投料比等参数对产物结构与性能的影响。并分别用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)对产物进行了表征,证实所合成的嵌段共聚物具有预期的结构。结果表明,sPEG-b-PLLA为结晶性聚合物,且表现出与PLLA相似的晶型,随着PLLA链段的增加,产物的结晶度也呈增大的趋势;与PLLA相比,sPEG-b-PLLA的接触角随着PEG链段的增多而增大,表明其亲水性明显改善。     

聚乳酸的聚合方法

本文探讨了聚乳酸的现有聚合方法 ,同时对聚乳酸的另一直接 -固相新聚合方法进行了研究 ,分析了聚乳酸固相聚合机理 ,通过实验验证了固相聚合方法的有效性     

乙基纤维素与聚L-乳酸接枝共聚物的合成与表征

以辛酸亚锡为催化剂,乙基纤维素(EC)为接枝骨架,L-丙交酯(L-LA)为接枝单体,在无溶剂条件下本体聚合制备了乙基纤维素-聚L-乳酸接枝共聚物。利用GPC,FTIR,1H NMR对接枝共聚物进行表征。结果表明,L-丙交酯在乙基纤维素残存的羟基上发生开环聚合,将聚乳酸短链引入到乙基纤维素骨架上,所得产物为乙基纤维素与聚L-乳酸接枝共聚物。XRD和偏光显微镜(POM)分析表明,当接枝率大于等于252%时,接枝共聚物开始结晶。     

聚乳酸的增塑改性

采用溶液共混法,以聚乙二醇(PEG)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为增塑剂,对聚左旋乳酸(PLA)进行增塑改性.用综合热分析仪对改性PLA的热性能进行了表征.讨论了不同的增塑剂及其用量对改性PLA性能的影响:当增塑剂的含量增加时,改性PLA的强度下降,伸长率增加,并逐渐由脆性向韧性转变;玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)下降.当增塑剂的质量比≤20%时,共混物各组分间有较好的相容性.PEG400改性的PLA效果较好.     

聚乙二醇增塑PLA/La-OMMT纳米复合材料的制备及性能研究

为改善聚乳酸(PLA)性脆、断裂形变小、韧性差、热稳定性差等问题,采用稀土镧表面改性有机蒙脱土(La-OMMT)对聚乳酸(PLA)进行熔融插层改性,并利用聚乙二醇400(PEG-400)进行增塑改性,最终制备出聚乙二醇增塑聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料PLA/La-OMMT/PEG-400.实验结果表明,La-OMMT的加入,提高了复合材料的拉伸强度、弯曲强度和无缺口冲击强度,而PEG-400的加入,在保证复合材料具备一定强度的前提下,显著提高了复合材料的韧性和断裂伸长率.XRD,TEM和SEM结果表明,La-OMMT主要以剥离状态分散在PLA基体中,且La-OMMT和PEG-400的加入,使材料拉伸断面由脆性断裂向韧性断裂转变,由此扩大了PLA的应用范围.     

驻极体-增塑剂复合改性聚乳酸熔喷非织造材料的制备及性能

分别采用无机纳米SiO₂或一种商用有机助剂（O-electret）作为驻极体改性剂,并通过引入环氧大豆油（ESO）和聚乙二醇（PEG）作为增塑剂对聚乳酸（PLA）进行了复合改性,在传统工业熔喷生产线上制备了具有可生物降解特性的驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料。利用转矩流变仪和熔融指数仪测试了复合改性PLA切片的流动性,发现加入ESO和PEG能使熔融指数提高到110 g/10 min。利用DMA测试了驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料的力学性能,发现采用增塑剂改性后能显著提高材料的拉伸强度和塑性。利用滤料综合性能测试台测试了的驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料的过滤性能,结果显示,驻极改性能够使其过滤PM2.5的效率提高至86%及以上。利用SEM研究了驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料表面的微观形貌,结果表明,采用驻极体改性后,细纤维的比例显著增加;采用增塑剂改性使纤维更细更长,纤维间交错更加复杂。      

增容纳米纤维素/聚乳酸复合材料的制备与性能

采用接枝共聚法制备了马来酸酐和丙烯酸丁酯双单体接枝聚乳酸（PLA）共聚物（mPLA）,然后以mPLA为增容剂,通过溶液浇铸法制备纳米纤维素（NCC）/PLA复合材料。采用SEM、DSC、TG、广角X射线衍射（WXRD）、力学和降解性能测试研究了mPLA对NCC/PLA复合材料的结构和性能的影响。结果表明:mPLA在PLA与NCC之间起到了良好的界面增容作用,促进了NCC在PLA基体中的分散。更精细分散的NCC促进了PLA的结晶成核,复合材料的结晶温度降低,结晶度提高;NCC/mPLA/PLA复合材料的力学性能随着mPLA含量增加呈先上升后下降的趋势,当mPLA含量为8%时,复合材料的拉伸强度和弹性模量与未添加mPLA的复合材料相比,分别提高了30.2%和41.4%;亲水性的NCC加速了NCC/PLA复合材料的降解,加入mPLA后,复合材料的降解速率有所减慢,但仍然快于纯PLA的降解。      

聚乳酸/乙基纤维素复合膜的制备及其性能

以烯基琥珀酸酐( ASA) 作为新型增塑剂, 使用三氯甲烷作为聚乳酸( PLA) 和乙基纤维素( EC) 的共溶剂, 采用溶液浇铸法成功制备了聚乳酸/ 乙基纤维素复合膜。用红外光谱( FT IR) 、X 射线衍射(XRD) 表征了复合膜结构, 并测试了其吸水性和力学性能。FTIR 测试结果显示, 复合膜中存在强烈的氢键相互作用。XRD 表明,ASA 显著提高了PLA 和EC 2 种高聚物的界面黏合性。力学测试结果表明, ASA 对该复合膜具有良好的增塑效果。当膜中PLA 质量分数[ 37%时, PLA 对复合膜起增强作用。复合膜的吸水性随ASA 含量的增大而降低, 随PLA 含量的增大而提高。该复合膜作为一种潜在的药物缓释材料, 将具有广阔应用前景。      

聚乳酸类组织工程支架材料的设计

聚乳酸无毒、易加工、可生物降解、生物相容性好,是目前医学界作为组织工程支架最有开发和应用潜力一类材料。从材料的制备、支架的加工、生物学评价三方面出发,结合本课题组的研究,论述了聚乳酸类支架的设计,并对今后的研究做了进一步展望。