聚乳酸乙醇酸固相聚合及性能研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bchen2009
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聚乳酸乙醇酸(PLGA)是一类重要的生物可降解材料。PLGA的制备方法主要有开环聚合法和直接熔融缩聚法两种。但是,开环聚合法条件苛刻,且所用的锡类催化剂具有细胞毒性。因此,使用低毒催化剂或在无催化剂条件下,直接熔融聚合制备生物医学工程材料要求的PLGA是目前研究的热点。  本文以乳酸(LA)、乙醇酸(GA)为原料,在无催化剂的条件下熔融聚合合成聚乳酸乙醇酸(PLGA)低聚物,采用红外、核磁共振、XRD、DSC、特性黏数等对产物进行表征,探讨聚合条件、单体投料比对聚合物分子量和结晶性能的影响。结果表明,在150℃下,反应20h后,PLGA的粘均分子量为2.82×104;在160℃下继续反应36h后,PLGA的粘均分子量可达3.81×104。nGA/nLA投料比越大,PLGA分子量越大,其熔点和结晶度也随着GA含量的提高而增大。当nGA/nLA≥6/1时,形成的聚合物在160℃下可以形成固态,为固相聚合提供可行性。  无催化剂条件熔融缩聚制备的PLGA分子量较低,力学性能也较差,所以有必要进一步提高分子量。提高聚合物分子量的方法有扩链改性法和固相缩聚法,固相缩聚的研究鲜少报道。本文用减压固相聚合的方法对PLGA预聚物进行聚合,对减压固相聚合方法进行优化,探讨聚合条件对聚合物分子量和结晶性能的影响。结果表明:减压固相聚合可以明显提高PLGA的分子量,而多梯度的变温减压固相聚合方案,能更有效地提高PLGA的分子量。固相聚合的最佳条件:压力0.001MPa条件下,升温过程为135℃恒温4h,160℃恒温8h,最后在165℃恒温20h。nGA/nLA投料比越大,PLGA分子量越大。当nGA/nLA投料比为9∶1时,PLGA的粘均分子量可达9.34×104。  综合考察PLGA在不同pH值条件下的降解性能。实验结果表明,PLGA的降解是一个酸催化的过程;相对分子质量较小的PLGA降解较快;乙醇酸含量越高,降解越快;在降解过程中,PLGA的质量损失落后于分子量的损失。PLGA在碱液中的降解速率最快,在PBS缓冲液中降解最慢。聚合物的比表面积越小降解越慢。
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