**全生物降解材料改性原料

時(shí)間：2015-10-10作者：東莞市仁聚塑膠有限公司瀏覽：182

生物降解聚乳酸(**)的改性及應(yīng)用介紹

聚乳酸(**)是一種具有優(yōu)良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。**這種線型熱塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麥、木薯等一些植物中提取的淀粉為較初原料,經(jīng)過(guò)酶分解得到葡萄糖,再經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵后變成乳酸,然后經(jīng)過(guò)化學(xué)合成得到高純度聚乳酸。仁聚聚乳酸制品廢棄后在土壤或水中,30天內(nèi)會(huì)在微生物、水、酸和堿的作用下徹底分解成CO2和H2O,隨后在太陽(yáng)光合作用下,又成為淀粉的起始原料,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,因而是一種完全自然循環(huán)型的可生物降解材料。 ? ?

? ?1.2 仁聚聚乳酸的基本性質(zhì) ?

? ?由于乳酸具有旋光性,因此對(duì)應(yīng)的聚乳酸有三種:PDLA、PLLA、PDLLA(消旋)。常用易得的是PDLLA和PLLA,分別由乳酸或丙交酯的消旋體、左旋體制得。 ?

? ?聚乳酸(**)是一種真正的生物塑料,其無(wú)毒、無(wú)刺激性,具有良好的生物相容性,可生物分解吸收,強(qiáng)度高,不污染環(huán)境,可塑性好,易于加工成型。由于聚乳酸優(yōu)良的生物相容性,其降解產(chǎn)物能參與人體代謝,已被美國(guó)食品醫(yī)藥局(FDA)批準(zhǔn),可用作醫(yī)用手術(shù)縫合線、注射用膠囊、微球及埋植劑等。 ?

? ?同時(shí)聚乳酸存在的缺點(diǎn)是:(1) 仁聚聚乳酸中有大量的酯鍵,親水性差,降低了它與其它物質(zhì)的生物相容性;(2)聚合所得產(chǎn)物的相對(duì)分子量分布過(guò)寬, 仁聚聚乳酸本身為線型聚合物,這都使聚乳酸材料的強(qiáng)度往往不能滿足要求,脆性高,熱變形溫度低(0146MPa負(fù)荷下為54℃),抗沖擊性差;(3)降解周期難以控制;(4)價(jià)格太貴,乳酸價(jià)格以及聚合工藝決定了**的成本較高。這都促使人們對(duì)聚乳酸的改性展開深入的研究。 ?

2、聚乳酸的改性 ?

? ?正由于聚乳酸的上述缺點(diǎn),使得目前通過(guò)對(duì)聚乳酸進(jìn)行增塑、共聚、共混和復(fù)合等改性方法來(lái)改進(jìn)仁聚聚乳酸的力學(xué)性能,改善其親水性,并使其降解性能不受影響,從而能較好地滿足生物醫(yī)用以及環(huán)保的應(yīng)用。 ?

? ?2.2 共聚改性 ?

? ?共聚改性是目前研究較多的用來(lái)提高聚乳酸柔性和彈性的方法,其主旨是在仁聚聚乳酸的主鏈中引入另一種分子鏈,使得PLLA大分子鏈的規(guī)整度和結(jié)晶度降低。 ? ?

? ?2.3 共混改性 ?

? ?較普通和重要的可生物降解聚合物都是脂肪族的聚脂如仁聚聚乳酸(**)、聚(ε2己內(nèi)酯)(PCL)、聚氧化乙烯(PEO)、聚羥基脂肪酸丁酯(PHB)、聚乙醇酸(PGA)。然而,任何一種都有些短處從而限制了其應(yīng)用。共混改性是另一類可以改善材料的機(jī)械性能和加工性能,并且降低**成本的有效途徑。共混物樣品的制備方法目前廣泛采用以下幾種方式:熔融共混法、溶液澆鑄成膜法、溶解P沉降法、用水作發(fā)泡劑,單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)制備發(fā)泡材料。 ? ?

? ?2.4 復(fù)合改性 ?

? ?將聚乳酸與其它材料復(fù)合旨在解決仁聚聚乳酸的脆性問(wèn)題,達(dá)到增強(qiáng)的目的,使其能滿足于作為骨折內(nèi)固定材料的用途。 ? ?3、聚乳酸的應(yīng)用 ?

? ?3.1 在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 ?

? ?目前可用的醫(yī)用高分子材料有聚四氟乙烯、硅油、硅橡膠等數(shù)十種,但是從生物醫(yī)學(xué)的角度上來(lái)看,這些材料還不算理想,在使用過(guò)程中多少有些副作用,而仁聚聚乳酸是應(yīng)運(yùn)而生的一種新型醫(yī)用高分子材料. ?

? ? ? ? ? 3.2 **在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用 ?

? ?**在紡織領(lǐng)域的研究應(yīng)用開發(fā)是較近10年左右開始的。聚乳酸可用紡粘法或熔噴法直接制成非織造布,也可先紡制成短纖維,再經(jīng)干法或濕法成網(wǎng)制得非織造布。仁聚聚乳酸非織造布用于農(nóng)業(yè)、園藝方面,可用作種子培植、育秧、防霜及除草用布等;在醫(yī)療衛(wèi)生方面,可用作手術(shù)衣、手術(shù)覆蓋布、口罩等,也可用作尿布、婦女衛(wèi)生巾的面料及其他生理衛(wèi)生用品;在生活用品方面,可用作衣料、擦揩布、廚房用濾水、濾渣袋或其他包裝材料。

? ?3.3 **在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用 ?

? ?**在包裝領(lǐng)域的用途主要可用做包裝帶、包裝用膜、農(nóng)用薄膜、泡沫塑料、餐具、園藝用膜、冷飲杯等。2002年日本一學(xué)者開發(fā)了具有生物降解性和優(yōu)良的機(jī)械性能以及柔韌性的包裝帶,該包裝帶材料由結(jié)晶性仁聚聚乳酸、增塑劑和無(wú)機(jī)填料組成,適用于自動(dòng)包裝機(jī)], 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所韓常玉等研制了過(guò)氧化物交聯(lián)可生物降解聚乳酸泡沫塑料和含擴(kuò)鏈劑可生物降解聚乳酸泡沫塑料],具有優(yōu)異的物理性能,使用后可完全生物降解。 ? ?

? ?4、展望 ?

? ?聚乳酸材料有著勿庸置疑的優(yōu)點(diǎn),如良好的可降解性、生物相容性等,在當(dāng)今社會(huì)必然有著廣闊的研究和應(yīng)用前景。但它的缺點(diǎn)大大地阻礙了它的實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)仁聚聚乳酸材料的這些缺陷,今后的研究工作可以從以下幾方面展開:簡(jiǎn)化和縮短工藝流程,降低聚乳酸材料的成本;開闊思路,嘗試用新材料對(duì)聚乳酸進(jìn)行改性;提高聚合物的強(qiáng)度及解決植入后期反應(yīng)和并發(fā)癥等方面的問(wèn)題;在藥物控釋上用于其他多肽、蛋白、疫苗及基因藥物等有著良好的前景。


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