聚乳酸的合成与改性研究进展.pdf

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1、·108·科技论坛聚乳酸的合成与改性研究进展王楠(吉林省石油化工设计研究院，吉林长春130000)摘要：当前，随着我国提倡的节能环保的科学理念，越来越多的人们对环保产品提出了更高的要求。聚乳酸在医疗界中被广泛的使用，其中生产环节引起相关部门的重视。在以往的生产中，当前应用创新的方式对其进行改性，从而得到了更利于保护环境的产品。本篇文章主要论述聚乳酸在传统生产过程中的技术和改性进展进行合理探讨。关键词：聚乳酸；合成与改性；研究聚乳酸在医疗界中被广泛使用，主要在外科手术中缝合等Il缶床界得到广泛的使用

2、。因此，随着历史的发展，聚乳酸依然在不断完善。然而，由于聚乳酸分子中的相关结构会对分子主链产生一定的影响，同时是结晶的主要组成部分，即使熔点较高但是速度却很慢，致使温度停留在不小于58℃不大于60℃之间，比聚苯乙烯温度要小。因此，通过不断的实践找到方法进行合理完善。1聚乳酸的合成目前，常用合成聚乳酸的方法有两种：1．1直接缩聚(PC法)。在脱水机存在的环境下，脱去一分子的羧基和一分子的羟基，使乳酸分子间形成低分子的聚合物。然后在使用催化剂以及升温的条件下，把低分子聚合物转化成高分子的聚合物。这一过

3、程常采用的聚合方法有：熔融缩聚法，熔融缩聚——固相聚合法，溶液缩聚法。在熔融聚合的过程中，使用这个方式即使能够得到比较干净的产物，同时处理方式也较为简便。然而，产生的分子数量不多，反应在持续时的粘度也会逐渐增加，这样就会对反应的效率带来一定的影响。除此之外，温度也会对分子量大小带来干扰。倘若温度逐渐升高时，低聚物就会出现裂解环化的现象，形成丙交酯。倘若使用固相缩聚的方式对分子量进行提升，应当将压力减少或者是将副产物排出等操作。这样做会让制备过程变得很繁琐，与此同时也增加了大量资金。溶液聚合优点是反

4、应温度相对较低，副反应少，容易得到较高分子质量的产物，但反应中需要大量的溶剂，因此需要增设溶剂提纯、回收设备。另外难以除净的溶剂残留，对制品也有一定的危害。此外，由于单体浓度低，集合速率较慢，设备的生产能力也相对较低。此外还有乳液法和悬浮造粒法。将PLA溶于有机溶剂，再与药物水溶液及助剂高速搅拌混合，形成微小的包覆体，再通过有机溶剂萃取或真空喷雾的方法成型。但缺点是药物损失较大，无法避免有机溶剂及助剂的残留。1．2开环聚合法(ROP法)。这种方法常常采用的聚合方法主要有三种：阳离子聚合、阴离子聚合

5、、配位聚合。这些方法都需要引发剂来引发经行，对于引发剂的选择是至关重要的。引发剂在有机溶剂中与溶剂分子可能发生很复杂的副反应而生成混合物。另外，相比之下，这种方法的到的产物后处理比较麻烦，成本也相对较高。LA的配位开环聚合常用的引发剂为羧酸锡盐类、异丙醇铝、烷氧铝或双金属烷氧化合物等。其中，羧酸锡盐类，尤其是辛酸亚锡，处理相对简单。其催化活性高，也安全无毒。2聚乳酸的改性现今为止，我国以及世界已经有很多聚乳酸的改性方法，以下简单介绍几种常用的改性方法。2．1聚乳酸的共聚改性。这种共聚改性的方法是利

6、用两种单体活性相近，极性也相近的性质，将两种单体混合，以自由基共聚合，生成无规共聚物。若两种单体活性相近，但极性相反，且竞聚率rl一0或r2——町，将两种单体混合，通过自由基聚合，可得到交替共聚物。2．2聚乳酸的复合改性。由于聚乳酸具有一定的脆性，在骨科固定中作为重要的材料，把聚乳酸和相关的材料通过改性的方式，能够较好的将聚乳酸产生脆性的问题进行处理。例如：上海交通大学孙康等发明了一种改性甲壳素纤维增强聚乳酸复合材料，该复合材料具有很好的界面结合与生物相容性。相对于聚乳酸而言，降低了降解速率，具有

7、更好的强度保持性，可更好地满足骨折内固定材料的使用要求。2．3聚乳酸的增塑改性。增塑聚乳酸可以理解是依据生物具有相容性的特点，将增塑剂加入到聚乳酸中能够改变聚乳酸的柔韧性等多方面的功能。利用增塑的方式进行改变聚乳酸的情况是较为普遍的。聚乳酸在增塑以后通过弹性模量变化从不同方面合理分析，从而对增塑剂的性能得到确定。3在超临界二氧化碳中合成PI．．A在超临界当中的二氧化碳有较多不可思议的特质现象，例如：由于压力的变化溶解性能也会发生变化，而且具有较强的溶胀性能等多方面特质。在这些不可思议的特质下，能够

8、将传统的方式所存在的不足进行合理完善，从而提高PLA的性能。通过传统的方式对PLA进行合成过程中，由于相关的化合物会对高分子产生一定的影响，因此一定要除去。二氧化碳在超临界中进行合成时，能够较好的减少这种情况的发生。由于通过超临界的形式在溶解状态下的小分子和高分子之间存在较大的区别，通常可以轻而易举的就能够将其分离。同时，通过传统的方式进行生产时，也许会出现溶液残留的现象，产品存在一定的毒性。但是，采取超临界方法中的二氧化碳作为反应的物质，根本不会出现毒性，也确保了产品的品质有所提