生物降解高分子材料-聚乳酸的合成及降解性研究

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1、古林大学硕士学位论文梁占国论文题目:生物降解高分子材料—聚乳酸的合成及降解性研究作者:梁占国指导教师:那辉教授专业:高分子化学和物理中文摘要本论文扼要地回顾了生物降解高分子材料的分类，聚乳酸在生物医学领域中的应用，聚乳酸的合成方法及降解规律的研究进展。生物降解高分子材料可分为完全生物降解高分子材料和不完全生物降解高分子材料;完全生物降解高分子材料又包括天然的，微生物合成的，化学合成的生物降解高分子材料等。聚乳酸就属于化学合成的完全生物降解高分子材料的一种，它具有生物降解性和良好的生物相容性，作为生物医学材料得到广泛关注:在生物医学领域中，主要用作药物缓释材料.骨科内固定及组织修复材料

2、、外科手术缝合线等。聚乳酸的制备方法有:直接缩和聚合，丙交醋开环聚合和直接固相聚合。在聚乳酸的制备中，通常采用内交醋开环聚合方法制备聚乳酸;r,接缩聚是制备聚乳酸的一种比较简单的方法，但是合成出来的聚乳酸分子量较低，在应用方面受到很人限制。我们以天然矿石—改性片麻岩为聚合反应的催化剂通过直接缩聚方法制备了不同分f量的聚乳酸。改性片麻岩是种比较好的成醋反应的催化剂，但是作为制备高分子量聚乳酸的催化剂吉林大学硕士学位论文梁占国还没有报遒在聚合反应中，我们把改性片麻岩和其他催化剂做了比较，改性片麻岩作为乳酸聚合的催化剂比辛酸亚锡等其他锡类催化剂便宜、易分离、无污染、无毒等优点。所以在乳酸直

3、接缩聚制备的聚乳酸的各种催化剂中，改性片麻岩足1种比较好的“绿色”催化剂。此外，我们还进一步在相同的反应条件下，不同的反应时间，分别以改性片麻岩和辛酸亚锡为催化剂，通过直接缩聚的方法制备了聚乳酸。研究结果表明:无分子筛干燥的情况下，反应时间为8小时，改性片麻岩比辛酸亚锡催化效果好;当有分子筛干燥的情况};，反应时间为48小时，改性片麻岩反而不如辛酸亚锡催化效果好;这可能与催化剂提供的活性中心多少有关;并应用FTIR,'H-NMR等表征手段对两种不同催化剂制备的聚乳酸的结构进行对比研究。我们还研究了反应时间、催化剂用量、带水剂用量等反应条件对聚合产物分子量的影响。结果表明:(1)反应时

4、间控制在8小时以内较为合适;(2)催化剂用量控制在乳酸重量的8%左右较为适宜:(3)带水剂(二甲苯)用量是乳酸体积的3倍左右较为适合。我们对制备的聚乳酸的降解性进行了初步研究，在实验过程中，我们从重量下降和分子量下降两种角度，来研究不同分子量的聚乳酸在相同的降解环境下及相同分子量聚乳酸在不同的降解环境卜的降解规律。研究结果表明:不同分子量的聚乳酸在同一I爆解环境中降解方式不同;相同分子量的聚乳酸在不同降解环境，I,降解速度不同。.毓分子量的聚乳酸是以分子链的断裂方式)!二始降解，低分一f量的聚乳酸是以链端的重复单元脱去方式开始降解。然!w,相同分r量的聚乳酸在不同的降解环境条件卜降解

5、速度也不样。聚乳酸在PH=1.70的降解环境-F,降解速度较快:在吉林大学硕七学位论文梁.匀国PH=7.0和PH=7.32的降解环境下，降解速度较慢。这就说明酸性条件有利」几聚乳酸的降解，这Ih:符合醋键易在酸性条件水解相符合:而中性和弱碱性条件不利于聚乳酸的降解。但是三者比较在中性条件比在弱碱性条件下降解快，这也说明聚乳酸降解的自催化作用。总之，相同分子量的聚乳酸在酸性条件下，降解速度较1决，在中性和弱碱性条件下，降解速度较慢。这对我们在研究药物缓释方面有很大的帮助，所以有必要进一步验证这些结论，为后来聚乳酸在缓释材料方面的应用提供理论数据。关键词:直接缩聚;生物降解;改性片麻岩;

6、聚乳酸吉林大学硕士学位论文梁占国TOPIC:TheSynthesisandDegradationStudyofPolylacticAcid—日iodegradablePolymerMaterialAUTHOR:ZhanguoLiangSUPERVISOR:Prof.HuiNaSPECIALITY:PolymerChemistryandPhysicsA日STRACTTheclassesofbiodegradablepolymermaterials,thesyntheticofpolylacticacid(PLA),theprogressofdegradationandapplicati

7、onofPLAinbiomedicalfield,arebrieflyretrospectedinthisarticle.Biodegradablepolymermaterialscompletelybiodegradablepolymermaterialswhichderivefromnature,bo勿ofmicroorgomsm,synthesisandincompletelybiodegradablepolymermaterials.PLA,one