聚氨基酸改性聚丁二酸丁二醇酯制備新型可降解生物高分子.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著白色污染日益嚴(yán)重,環(huán)保材料越來越受到人們的重視,在未來不久生物降解材料將會(huì)取代更多石油基合成材料。在生物降解材料中,脂肪族聚酯由于具有良好的生物降解性及生物相容性成為研究熱點(diǎn),其中聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是熔點(diǎn)較高的典型半晶質(zhì)熱塑性材料,具有優(yōu)越的降解性能、加工性能及熱性能。但是由于PBS結(jié)構(gòu)規(guī)整,結(jié)晶度高,降解速率緩慢,并且高度疏水缺乏生物相容性,因而難以滿足各種需求。至今為止基于PBS理論及應(yīng)用方面的研究報(bào)道很多,包括PBS及

2、共聚酯的合成、熱性能、降解性能、結(jié)晶性能的研究,但針對(duì)PBS與氨基酸研究卻很少,聚α-氨基酸具有很好的生物相容性、無毒、低的環(huán)境沖擊性及完全生物降解性,通過氨基酸改性PBS既可保持材料良好加工性能及熱性能又可改善PBS生物相容性及降解性,是提高PBS性能的一個(gè)良好途徑。
   本文通過化學(xué)共聚及物理共混的方法結(jié)合了PBS和聚α-氨基酸兩種材料的優(yōu)勢制備新型的生物降解材料。首先通過溶液聚合法合成低聚纈氨酸(OVL),再進(jìn)行熔融共聚

3、制備一系列聚丁二酸丁二醇酯-co-聚纈氨酸共聚酯(PBSVAL),并通過凝膠滲透色譜(GPC)測出共聚酯的分子量。研究得出,所有的共聚酯熱穩(wěn)定性能優(yōu)于純PBS,并且纈氨酸(VAL)的加入降低了共聚酯的結(jié)晶溫度、熔融溫度,但熔融焓、結(jié)晶焓卻隨著VAL含量增加而增加。共聚酯的晶體構(gòu)型類似于純PBS,說明纈氨酸的加入并沒有改變PBS的晶體構(gòu)型,但共聚酯的結(jié)晶度隨著纈氨酸含量的增加而增大了。從降解實(shí)驗(yàn)中可得出,共聚酯的降解速率低于純PBS,這是

4、因?yàn)楣簿埘サ慕Y(jié)晶度升高的原因,雖然VAL的加入沒有降低PBS的結(jié)晶度但也證明了并不是所有PBS共聚材料都可以降低PBS的結(jié)晶度,提高PBS生物降解能力。
   由于合成的PBSVAL共聚酯沒有降低PBS的結(jié)晶度,在此又通過溶液共混的方法制備了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚(N-芐氧羰基賴氨酸)(PZlys)復(fù)合材料。從廣角X-射線衍射(WXRD)的結(jié)果可以看出,PBS和PZlys組分在復(fù)合材料中是相互獨(dú)立的,PZlys的加入并沒

5、有改變PBS組分的晶體構(gòu)型,但隨著PZlys含量的增加PBS的衍射峰逐漸降低,這是由于PZlys非晶部分限制了PBS的結(jié)晶,使得復(fù)合材料的結(jié)晶度隨PZlys含量的增加而降低。降解實(shí)驗(yàn)研究得出PZlys的加入大大提高了PBS的降解性能,并且PBS/PZlys復(fù)合材料的降解速率隨著PZlys含量的增加而提高。復(fù)合材料加入PZlys韌性增強(qiáng)了,可看出PZlys對(duì)PBS起了增塑作用,彌補(bǔ)了純PBS脆性較大這一弱點(diǎn),從研究結(jié)果可得出PBS/PZl

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