可生物降解脂肪族-芳香族共聚酯的研究进展.pdf

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1、2010年第5期(总第83l!l】)塑料助剂7可生物降解脂肪族一芳香族共聚酯的研究进展冯凯t谢晖曹祥薇王晓艳(1湖北工业大学化学与环境工程学院，武汉，430068；2武汉职业技术学院，荆州，434000)摘要介绍了脂肪一芳香族共聚酯(CPEs)的合成及其生物降解机理，综述了影响CPEs生物降解的三大因素，分别为化学结构、形态结构、分子量及其分布。并阐述了脂肪一芳香族共聚fi~(CPEs)@开发与应用。关键词脂肪族一芳香族共聚酯生物降解机理综述ReviewonAdvancementofBi0degrada

2、bleAliphatic-aromaticCopolyestersFengKaiXieHuiCaoXiang-wei’WangXiao-yan(1．CollegeofChemistryandEnvironment，HuBeiUniverstryofTechnology，Wuhan，430068；2．WuhanPolytechnic，JingzhoucityofHubeiprovince，Jinzhou，434000)Abstract：Thesynthesisandmechanismofaliphatic

3、-aromaticcopolyesters(CPEs)wereintroduced．Threefactorswhichinfluontthebiodegradationofaliphatic—aromaticcopolyesterswerereviewed，theyarethechemicalstructure，themorphostructure，themolecularweightandthedistributionofmolecularweight．Fhedevelopmentandapplica

4、tionof"aliphatic-aromaticcopolyesterswerealsopresented．Keywords：aliphatic——aromaticcopolyesters；biodegradation；mechanism；review可生物降解材料是指在自然界微生物(细菌、友好材料『61。真菌等)的作刚下发生降解的材料。可生物降解性lCPEs的合成共聚酯是指在特定微生物作川下，或在人体或动物的体内环境下，其化学结构发生变化．导致分子CPEs中常用的芳香族聚酯为聚对苯二甲酸降解及性能变

5、化的共聚酯⋯。近几年米，对聚合物乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸T-醇酯(PBT)和聚进行微观组织_卜的生物可控降解引起了大家浓度对苯二甲酸丙二醇酯(pm3等。因为可降解性主要的兴趣『2-5]。这类聚合物中存在酯键．因此可以降通过脂肪族聚酯段来实现．所以CPEs的脂肪族聚解。像聚对苯二甲酸乙二酯这类的芳香族聚酯虽酯段为具有典型可降解特性的脂肪族聚酯，包括然有优良的机械性能，但几乎不能被微生物所腐典型的开环聚合产物聚己内酯(PCL)、聚乳酸蚀。而大多数脂肪族聚酯虽有较好的降解性能，但(PLA)、聚乙交酯(

6、PGA)等，以及脂肪族二元酸和二机械性能很差。多年米，都有研究将两者有机地结元醇的缩聚产物[71。合成CPEs的方法有很多，其中合起来，生成可生物降解的脂肪／芳香族共聚酯以熔融酯交换法、熔融缩聚法、开环共聚法和偶联(CPEs)。这类共聚酯具有能与普通塑料相媲美的法最为常见。优良物理性能和加工性能。同时具有市场竞争力1．1直接熔融酯交换与缩聚法的价格优势，可大量推广应州于生物医川和环境直接熔融酯交换与缩聚法是指在熔融状态下各组分通过酯交换、共缩聚反应合成共聚酯的方法，反应过程中各组分的长嵌段均聚酯逐步断链

7、，收稿日期：2010—05—198塑料助剂2010年第5期(总第83期)酯交换成为无规共聚酯。其中直接熔融缩聚法又Irganox1330进行两步反应．得到了聚对苯二甲酸分两种：(1)先将二元醇、二元酸进行酯化，然后在丁二醇酯／聚乙二醇(PEGT／PBT)聚醚酯，如图1所高度真空下进行熔融缩聚；(2)脂肪族聚酯与芳香示。在18Occ氮气氛围中加入聚乙二醇(PEG)，对族聚酯的均聚物直接进行熔融状态的酯交换与共苯二甲酸二甲酯(DMT)，l，4一丁二醇，反应2h缩聚反应。后，减压至10Pa进行缩聚反应，并把温

8、度提高至Fakirov[8l使用催化剂Ti(OC4H9)4和抗氧剂240℃．最终得到PEGT／PBT基聚醚酯。00Meo一3一oMe+Ho一(CH2)．一OH+H-一0一cHf—CH2一oH、=ITi(OCatl04OOOO8一o-(cH2)．o—CH2-CHz~图1PEGT／PEG基聚醚酯合成的化学反应式Fig．1ThechemicMreactionequationsforthesynthesisofpoly(ether-ester)ba