本文關(guān)鍵詞：生物可降解材料—聚乳酸及其共聚物的制備與性質(zhì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聚乳酸（PLA）是一種以可再生資源淀粉等為起始原料來生產(chǎn)的可生物降解高分子材料，使用后可降解為乳酸，最終分解為二氧化碳和水，是一種典型的綠色環(huán)保化合物。聚乳酸由于具有良好的生物可降解性、力學性能和生物相容性，已在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域得到較廣泛的應用。但是，聚乳酸的表面疏水性強，降低了其生物相容性，在人體內(nèi)的降解周期難以控制，，降解中會導致局部酸性積累而使植入部分出現(xiàn)非感染性炎癥，局部嚴重積水，以上性能缺陷限制了聚乳酸在生物醫(yī)學領(lǐng)域中的應用。為克服上述缺陷，人們對PLA作了大量的改性研究工作，以提高親水性，改善降解性能。 本文利用聚乙二醇、乙交酯、己內(nèi)酯等對聚乳酸進行了改性，并對改性后的材料進行了多種性能的測定。研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下： (1)以2-乙基己酸亞錫（Sn(Oct)2）為催化劑、1,4-丁二醇為引發(fā)劑，在高溫、高真空條件下本體熔融開環(huán)聚合制備了聚乙交酯(PGA)、聚L-丙交酯（PLLA）及其不同比例的共聚物(PLGA)。通過紅外光譜（IR）、核磁共振（1H NMR）對聚合物的結(jié)構(gòu)進行了表征，用烏氏黏度計、凝膠滲透色譜儀（GPC）、示差掃描量熱儀（DSC）、熱重分析儀（TGA）、X-射線粉末衍射儀（XRD）、流變儀等對聚合物的特性黏數(shù)、分子量與分子量分布、熱性能、結(jié)晶性、流變性能進行了研究。結(jié)果表明，PLGA與PLLA具有較高的分子量與窄的分子量分布；PGA、PLLA、PLGA均是剪切變稀流體，但PGA、PLLA具有較高的儲能模量，PLGA具有較高的損耗模量；相對于PGA和PLLA，無規(guī)共聚的PLGA易純化，并且柔性較好，更易加工，因此PLGA是更適宜的生物可降解材料。 (2)以Sn(Oct)2為催化劑，混旋丙交酯（D,L-LA）、乙交酯（GA）、聚乙二醇（PEG）為反應物，在高溫、高真空條件下熔融開環(huán)共聚,制備了具有溫度敏感性、可生物降解的聚乙丙交酯—聚乙二醇—聚乙丙交酯（PLGA-PEG-PLGA）兩親嵌段共聚物。通過IR、1HNMR、DSC、TGA等對聚合物的結(jié)構(gòu)進行了表征，通過流變儀對其流變性進行了研究。結(jié)果表明PLGA-PEG-PLGA的熔融流體為剪切變稀流體，有較高的儲能模量。對共聚物水凝膠溫敏性能的研究表明隨著聚合物水凝膠濃度的降低和PEG分子量的升高，相變溫度逐漸升高，固相區(qū)域變小；隨著DL-LA與GA的質(zhì)量比例增加，相變溫度降低，固相區(qū)域變小。對其水凝膠對頭孢布烯緩釋性能的研究表明藥物的緩釋速率隨時間延長而遞減。 (3)制備了不同比例的PEG、L-LA、己內(nèi)酯(CL)的嵌段預聚物，然后用三嵌段擴鏈劑HDI-BDO-HDI（六亞甲基二異氰酸酯—1,4-丁二醇—六亞甲基二異氰酸酯）對預聚物與一定量PEG的混合物進行了擴鏈反應，得到可降解的聚氨酯材料，并經(jīng)溶劑揮發(fā)法制備了聚氨酯膜材料。通過1H NMR、IR、DSC、TGA、GPC等對膜及其擴鏈劑的結(jié)構(gòu)進行了表征，并通過萬能拉力機對聚氨酯膜的機械性能進行了測定。研究了軟段（預聚物）、硬段（擴鏈劑）以及親水鏈段（PEG）的比值對膜材料機械性能的影響。結(jié)果表明，當親水鏈段含量為29.6wt%、硬段含量為21wt%時，膜的斷裂伸長率、斷裂強度分別可達到1237%、10.9MPa。同時對聚氨酯膜在生理食鹽水、酸性緩沖溶液以及堿性緩沖溶液中的降解性能進行了體外模擬，研究結(jié)果表明隨著親水鏈段含量的增加，膜的降解速度變快。
【關(guān)鍵詞】：生物可降解 聚乳酸 開環(huán)聚合 共聚物 共聚改性
【學位授予單位】：山東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 緒論10-34
• 1.1 生物可降解高分子材料10-11
• 1.2 聚乳酸的介紹11-14
• 1.3 聚乳酸的合成方法14-17
• 1.3.1 直接縮聚法14-15
• 1.3.2 丙交酯開環(huán)聚合法15-16
• 1.3.3 反應擠出聚合法16
• 1.3.4 直接－固相聚合法16
• 1.3.5 溶液縮聚法16-17
• 1.4 開環(huán)聚合機理17-22
• 1.4.1 陽離子型開環(huán)聚合17-18
• 1.4.2 陰離子型開環(huán)聚合18
• 1.4.3 配位-插入型開環(huán)聚合18-21
• 1.4.4 酶催化開環(huán)聚合21-22
• 1.5 聚乳酸的優(yōu)勢及其局限性22-23
• 1.5.1 聚乳酸的優(yōu)點22
• 1.5.2 聚乳酸的局限性22-23
• 1.6 聚乳酸改性的研究現(xiàn)狀23-26
• 1.6.1 化學改性23-24
• 1.6.2 物理改性24-25
• 1.6.3 復合改性25-26
• 1.7 本課題的研究內(nèi)容及意義26-28
• 參考文獻28-34
• 第二章 乙交酯、L-丙交酯均聚物及其共聚物的制備和性能研究34-50
• 2.1 前言34-35
• 2.2 實驗部分35-37
• 2.2.1 實驗儀器及測試方法35-36
• 2.2.2 實驗原料及試劑36
• 2.2.3 PLGA 的制備36-37
• 2.2.4 PGA 的制備37
• 2.2.5 PLLA 的制備37
• 2.3 結(jié)果與討論37-47
• 2.3.1 實驗反應條件探究37-38
• 2.3.2 核磁共振38-39
• 2.3.3 紅外表征39-40
• 2.3.4 XRD 分析40-41
• 2.3.5 特性黏數(shù)與分子量41-42
• 2.3.6 DSC分析42-44
• 2.3.7 TGA分析44-45
• 2.3.8 熔體流變性能45-47
• 2.4 結(jié)論47-48
• 參考文獻48-50
• 第三章 兩親嵌段共聚物 PLGA-PEG-PLGA 的制備和性能研究50-66
• 3.1 前言50-52
• 3.2 實驗部分52-54
• 3.2.1 實驗儀器及設(shè)備52
• 3.2.2 實驗原料及試劑52-53
• 3.2.3 PLGA-PEG-PLGA 的制備與純化53-54
• 3.3 結(jié)果與討論54-63
• 3.3.1 核磁共振54-55
• 3.3.2 紅外表征55-56
• 3.3.3 特性黏度56
• 3.3.4 熱穩(wěn)定性56-58
• 3.3.5 熔體流變性能58-60
• 3.3.6 共聚物的溫敏性能60-61
• 3.3.7 藥物緩釋性能61-63
• 3.4 結(jié)論63-65
• 參考文獻65-66
• 第四章 可降解聚乳酸類聚氨酯的制備與性能研究66-82
• 4.1 前言66-67
• 4.2 實驗部分67-70
• 4.2.1 實驗儀器及測試方法67-68
• 4.2.2 實驗原料及試劑68
• 4.2.3 HDI-BDO-HDI 擴鏈劑的制備68-69
• 4.2.4 聚氨酯的合成69-70
• 4.2.5 聚氨酯薄膜的制備70
• 4.3 結(jié)果與討論70-80
• 4.3.1 核磁共振70-74
• 4.3.2 IR 分析74-75
• 4.3.3 DSC分析75-76
• 4.3.4 TGA分析76-77
• 4.3.5 熔體流變性能77-78
• 4.3.6 降解性能78
• 4.3.7 機械性能78-80
• 4.4 結(jié)論80-81
• 參考文獻81-82
• 第五章 總結(jié)82-84
• 論文發(fā)表情況84-86
• 致謝86

【參考文獻】

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本文編號：278347