生物降解高分子--聚己内酯/聚氧乙烯/聚丙交酯三元共聚物水解行为的研究

以异辛酸亚锡为催化剂,通过聚乙二醇醚(PEG)引发ε-己内酯和L-丙交酯开环聚合,制备了PCL/PEO/PLA三元共聚物.研究了聚合物在pH7.4磷酸缓冲溶液、37℃条件下的体外降解行为.采用GPC、1H-NMR、DSC和XRD技术研究了聚合物在水解降解过程中分子量、分子量分布、组成、吸水率、结晶性等的变化.结果表明共聚物的吸水率随聚醚组分含量而增大;随水解材料的失重率增大,聚醚组分含量下降程度也加大.此外研究还表明:聚合物中丙交酯组分含量高时,聚合物的结晶结构主要由PLLA形成.由于聚合物的水解降解首先发生在无定形区和结晶区边缘,随着共聚物的降解、结晶性的PLLA低聚物的生成,导致了共聚物的分子量呈双峰分布.     

L-丙交酯-β-苹果酸共聚物的体外降解及细胞亲和性研究

研究了具有功能侧基的新型生物降解高分子——— [聚 (L 丙交酯 co β 苹果酸 ) ](PLMA)在pH 7 4的磷酸缓冲溶液中的降解和鼠的 3T3成纤维细胞在共聚物膜表面的贴附及生长 .研究了不同组成的共聚物在降解过程中的失重、表面形貌、组成及分子量变化 ,发现PLMA为本体降解 ,共聚物中苹果酸含量的提高可以加速降解 ,降解过程中聚苹果酸 (PMA)链段附近的酯键先水解断裂 .鼠的 3T3成纤维细胞在聚L 丙交酯 (PLLA)均聚物和苹果酸含量为 4mol% ,8mol%和 13mol%的共聚物膜上培养 5h ,细胞贴附率分别为 4 3%、71%、80 %和 4 3% .3T3成纤维细胞在苹果酸含量为 4mol%和 8mol%的共聚物膜上的生长情况好于在PLLA均聚物和苹果酸含量为 13mol%含量的共聚物膜上的生长 .     

聚乙二醇-b-聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚物降解行为的研究

研究了系列PEG-b-PBT嵌段共聚物在pH=7.4磷酸盐缓冲溶液中和37℃条件下的体外降解行为.同时观察了水解降解过程中系列共聚物溶胀率、失重、特性粘度、结晶度和表面形态等方面的变化.实验结果表明,嵌段共聚物的组成直接影响其水解降解性能,共聚物的溶胀率和失重率随聚醚组分含量而增大;通过调节共聚物的组分比可以达到调节降解速率的目的.此外研究还表明,共聚物最初的降解主要发生在软段和硬段相联的酯键上.     

环氧丙烷聚醚三元醇/聚乳酸嵌段共聚物的合成与性能

以低不饱和度环氧丙烷聚醚三元醇与L型及DL型丙交酯为原料, 合成了不同单体物质的量比的聚醚与聚乳酸嵌段共聚物. 采用FTIR, 1H NMR, GPC对共聚物的结构进行了表征; 用DSC, DTA对共聚物的玻璃化转变温度、熔点及热分解温度进行了研究. 结果表明, 丙交酯在聚醚多元醇端羟基的引发下发生开环反应, 得到聚环氧丙烷L型乳酸(POLLA)或聚环氧丙烷DL型乳酸(PODLA)二嵌段共聚物. POLLA二嵌段共聚物具有结晶能力, 且随着L型聚乳酸链段的增长而增强. PODLA二嵌段共聚物为非晶态聚合物. 两种共聚物的玻璃化转变温度与共聚物的组成有关, 其值介于聚醚和聚乳酸玻璃化转变温度之间. 与聚醚三元醇相比, 二嵌段共聚物的耐热性得到提高, 其热分解温度提高了30～60 ℃, 约为235～262 ℃. 共聚物的结构和组成对材料的热降解机制有很大影响. PODLA在高温区发生热氧化降解.     

基于聚丙交酯的光固化型可生物降解聚氨酯丙烯酸酯的合成和表征

基于聚醚酯的聚氨酯丙烯酸酯具有应用于组织工程支架材料及相关生物医用材料的潜力,研究其可生物降解性及影响因素非常重要.聚醚酯是由PEG(Mw=400)引发L-丙交酯开环聚合而得到的PLLA-PEGPLLA(PLEL)嵌段共聚物.它与二异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯)反应,并用甲基丙烯酸羟乙酯封端,得到聚氨酯丙烯酸酯低聚物,然后通过紫外固化得到聚氨酯丙烯酸酯材料(PUA).用NMR和GPC对PLEL二醇和预聚物进行了组成和分子量表征,用DSC和DMA对PUA进行了结构和物理性能表征以及用接触角、吸水率和质量分析方法对材料的亲水性和降解性能进行了表征.结果发现,随着PLLA疏水链段变长,PLEL软段分子量增大,材料的亲水性降低,交联度和降解速率变小.相同的软段,基于硬段HDIHEMA的PUA材料比IPDI-HEMA的PUA有较低的T_g,较高的亲水性和降解速率.因为IPDI有环状结构,降低了PUA与水的相互作用.在3种不同降解条件下,氧化降解速率最高,酶解的速率高于水解.PUA材料的氧化降解速率取决于软段中PEG的含量,PLEL1000-HDI中PEG含量最高,其氧化降解最快,13周内失重率达到82.6%.     

高分子量聚L-乳酸热降解回收L-丙交酯*

本文综述了高分子量聚L-乳酸(Poly(L-lactide), PLLA)经热降解直接回收L-丙交酯的研究进展。纯PLLA的热降解为无规反应,经添加金属类催化剂后,PLLA则可获得以L-丙交酯为主的热降解产物。本文介绍了聚乳酸热降解的反应机理,详细阐述了添加的金属催化剂的种类,及其催化PLLA热降解生成L-丙交酯及发生消旋化作用的机理。经PLLA热降解直接回收L-丙交酯技术的研究,可缩短PLLA再循环使用周期,既降低生产成本,又充分利用资源,达到促进发展循环经济的目的。     

聚(L-丙交酯)/聚(DL-丙交酯)的结晶性能及相溶性

用共溶液沉淀法制备了聚 (L 丙交酯 ) 聚 (DL 丙交酯 )共混物 (PLLA PDLLA) ,然后用成纤模压法压制成3 2mm的棒材 .用差示扫描量热法研究了共混物的结晶性能和相溶性 .结果表明 ,PLLA组分在共溶液沉淀过程中可生成结晶 ,共混物中PDLLA含量直到 30 %时 ,PLLA组分的结晶熔融温度和结晶度与纯PLLA相同 ,但PDLLA含量为 5 0 %时 ,PLLA组分的结晶熔融温度和结晶度明显下降 .由于加工成型条件的不一致性 ,共混物棒材中的PLLA组分的结晶熔融温度和结晶度呈较大的分散性 .共混物从熔体降温 ,在其后的升温DSC扫描中出现分别相应于PDLLA和PLLA的玻璃化转变 ,表明PDLLA与未结晶的PLLA形成的非晶相是不相溶的     

聚右旋丙交酯和聚左旋丙交酯乙交酯的制备及其共混物的结晶行为

以辛酸亚锡为催化剂,十八醇为引发剂,分别以右旋丙交酯和左旋丙交酯与乙交酯为原料,在真空条件下经本体熔融开环聚合制备了系列右旋丙交酯聚合物(E)和左旋丙交酯乙交酯共聚物(F),其结构经1H NMR和IR表征。利用DSC研究了E和F共混物(M)的结晶性能,结果表明,E和F能形成具有较高熔点的立构复合物(SC),其形成能力随E分子量的增加而降低,且SC的含量在E和F共混比为49∶51附近出现极大值。     

淀粉/DL-丙交酯接枝共聚物的合成和生物降解性能研究

以淀粉为接枝骨架 ,DL 丙交酯为接枝单体 ,在无水LiCl存在下 ,合成了淀粉 /DL 丙交酯接枝共聚物 .研究了接枝反应的投料比、反应时间、反应温度对单体转化率 (C % )、接枝率 (G % )和接枝效率 (GE % )的影响 .当DL 丙交酯与淀粉结构单元的摩尔比为 10∶1,反应温度为 80～ 85℃ ,反应时间为 4h ,C % ,G %和GE %可分别达到 37 3 %、179 7%和 6 8 0 % .用差示扫描量热 (DSC)分析仪、红外光谱仪和X 射线衍射仪对合成的接枝共聚物进行了表征 ,结果表明 ,淀粉和DL 丙交酯反应生成了淀粉 /DL 丙交酯接枝共聚物 .防水实验结果表明 ,该产物在给定条件下可使纸板的吸水率由 41 1%降低到 1 0 % .降解实验表明该接枝共聚物能够被酸、碱及微生物完全降解     

吗啉二酮衍生物与L-丙交酯共聚物的体外降解性能

研究了37℃下吗啉二酮衍生物与L-丙交酯的共聚物在磷酸盐缓冲液(PBS)中的降解,并且与聚(L-丙交酯与乙交酯)(PLGA)的降解进行了比较。通过静滴接触角测量、扫描电镜(SEM)、X衍射(XRD)、凝胶色谱仪(GPC)、核磁共振(1H-NMR)和红外光谱(FT-IR)等方法研究了材料的亲水性、表面形貌、结晶结构、失重率、分子量和结构的变化等。结果表明:与PLGA相比,吗啉二酮衍生物与L-丙交酯的共聚物具有更好的亲水性,接触角达到了74°,降解3个月后数均分子量下降80%以上,该共聚物能够实现两组份的同步降解。     

单茂钛/MAO体系催化乙烯/丙烯共聚合研究Ⅲ.乙烯/丙烯共聚物的表征与结构分析

采用合成的催化剂五甲基环戊二烯基三烯丙氧基钛 [Cp Ti(OAllyl) 3]与改性甲基铝氧烷 (mMAO)组成催化体系制备乙烯 /丙烯共聚物 .红外分析显示 ,乙醚可溶和己烷可溶两个级分的化学结构几乎相同 .GPC测试结果表明共聚物分子量高 ,分子量分布窄 .X 射线衍射分析 ,大多数样品的图谱为宽的弥散峰 ,表明它们是无规共聚物 ;只有当乙烯含量很高时 ,样品的谱图才有较为尖锐的结晶峰 ,结晶度不高 .经热分析(DSC、TG) ,大多数样品没有出现明显的熔点 ,只有当乙烯含量很高时才显示出熔点 ;共聚物的热稳定性较高 .DMA分析表明 ,共聚物样品中乙烯含量多的 ,其储能模量 (E′)大一些 ;共聚物的玻璃化转变温度随着丙烯链节的增多而升高 .     

Degradation behaviour of PCL/PEO/PCL and PCL/PEO block copolymers under controlled hydrolytic,enzymatic and composting conditions

Short-term hydrolytic and enzymatic degradation of poly(ε-caprolactone) (PCL), one series of triblock (PCL/PEO/PCL) and the other of diblock (PCL/PEO) copolymers, with a low content of hydrophilic PEO segments is presented. The effect of the introduction of PEO as the central or lateral segment in the PCL chain on copolymer hydrolysis and biodegradation properties was investigated. FTIR results revealed higher hydrolytic degradation susceptibility of diblock copolymers due to a higher hydrophilicity compared to PCL and triblock copolymers. Enzymatic degradation was tested using cell-free extracts of Pseudomonas aeruginosa PAO1, for two weeks by following the weight loss, changes in surface roughness, and changes in carbonyl and crystallinity index. The results confirmed that all samples underwent enzymatic degradation through surface erosion which was accompanied with a decrease in molecular weights. Diblock copolymers showed significantly higher weight loss and decrease in molecular weight in comparison to PCL itself and triblock copolymers. AFM analysis confirmed significant surface erosion and increase in RMS values. In addition, biodegradation of polymer films was tested in compost model system at 37 °C, where an effective degradation of block copolymers was observed.     

Biodegradable poly(sebacic anhydride-co-caprolactone) multi-block copolymers: Synthesis, characterization, crystallinity and crystalline morphology

Biodegradable poly(sebacic anhydride-co-caprolactone) (PSA-co-PCL) multi-block copolymers were prepared by condensation of acylated PSA and PCL prepolymers with different weight ratios. The homopolymer and copolymers were characterized by ¹H-NMR, gel permeation chromatography (GPC), differential scanning calorimeter (DSC) and atom force microscope (AFM). ¹H-NMR and GPC has indicated the formation of PSA-co-PCL multi-block copolymers, in which PSA and PCL segments are randomly distributed. The incorporation of PCL segments into the molecule chains even at a content of 20 wt% could significantly decrease the molecular weight distribution of the copolymer and increase its weight average molecular weight, as compared with PSA homopolymer. DSC has revealed that the melting temperature and degree of crystallinity for both SA and CL components are strongly composition dependent, implying the hindrance effect of the two components on crystallinity of each other. AFM observation has shown the difference in crystalline structures between PSA and PCL phases in the copolymers. In-vitro degradation tests performed at 37 °C in PBS buffer solution (pH 7.4, 0.1 M) have demonstrated the acceleration of degradation rate of the sample with increasing SA content in the copolymer.     

双(环戊二烯基)二氯化锆催化合成乙烯-笼型倍半硅氧烷杂化共聚物及其结构表征

通过双(环戊二烯基)二氯化锆(Cp₂ZrCl₂)催化剂和改良的甲基铝氧烷(MMAO)助催化剂, 合成了无机-有机杂化共聚物. 研究了2种具有不同单乙烯基反应基团的笼型倍半硅氧烷(POSS)与乙烯的聚合. 对共聚产物的结构、 热力学性质、 分子量及其分布等进行了研究. 共聚单体(POSS)的插入率在0.01%~0.30%之间, 随着共聚单体在共聚物中摩尔分数的增大, 聚合物的熔点和熔解热降低. 共聚物的热重分析结果显示, 乙烯-POSS共聚物拥有更高的热分解温度以及较高的热分解残留量. 随着POSS的加入, 聚合物的分子量明显提高, 聚合物的分子量分布变宽.     

锆茂均相催化体系催化乙烯与降冰片烯共聚合的研究

锆茂均相催化体系催化乙烯与降冰片烯共聚合的研究谢光华，王金梅，张盛庆（中国科学院化学研究所，北京，１０００８０）关键词锆茂均相催化体系，乙烯，降冰片烯，共聚合金属二茂基化合物与甲基铝氧烷（ＭｅｔｈｙｌａｌｕｎｕｎｏｘａｎｅＭＡＯ）组成以甲苯为溶剂的均...     

可生物降解聚酯P(DHCA-co-LA)的合成与表征

由3,4-二羟基肉桂酸(DHCA)与D,L-乳酸(LA)经熔融缩聚法得到了新型可生物降解聚酯P(DHCA-co-LA),采用傅立叶变换红外(FTIR),核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对该共聚物的组成与相对分子量进行表征,结果表明其结构明确.改变DHCA与LA单体的配比,得到的P(DHCA-co-LA)的分子量和分子量分布在同一数量级.通过差示扫描量热仪(DSC)、紫外(UV)和荧光光谱研究了共聚物的热性能、紫外与荧光性能,结果表明,P(DHCA-co-LA)有明显的玻璃化转变温度(Tg),随LA的投料比从0增加至50 mol%时,其Tg从132.26℃下降至99.12℃;当LA的投料比为20 mol%时,所得到的聚酯型共聚物溶液呈现最强的荧光强度;在紫外光照下,共聚物可进行环加成反应,但交联度总体较低;紫外光照65 min后,在荧光显微镜下观察到交联颗粒形态稳定、有较强的荧光.X-射线衍射(XRD)测定结果显示,由结晶性DHCA和LA共聚形成的P(DHCA-co-LA)为无定形聚合物,有利于生物降解.共聚物在土壤中的降解实验表明,其降解速度随体系中LA含量的增加而减缓.     

聚环氧乙烷为支链的两亲共聚物的表征及性能

用端基带有甲基丙烯酸酯的聚环氧乙烷大分子单体（ＰＥＯ—ＭＡ）分别与小分子单体苯乙烯（Ｓ）、甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）、丙烯酸甲酯（ＭＡ）溶液自由基共聚合得到了三种具有不同主链结构的以聚环氧乙烷（ＰＥＯ）为支链的两亲接枝嵌段共聚物（分别简写为：ＰＳ─ｇ─ＰＥＯ，ＰＭＭＡ─ｇ─ＰＥＯ，ＰＭＡ─ｇ─ＰＥＯ）．用ＧＰＣ、ＩＲ、１Ｈ─ＮＭＲ、ＷＡＸＤ和ＤＳＣ对其结构进行了表征．研究了接校共聚物的结晶性能、乳化性能以及在Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ反应中相转移催化作用．结果表明，不同主链结构有不同的结晶度，并随支链ＰＥＯ含量的增加，分子量的增大而提高；其乳化体积和相转移催化反应的转化率均随着共聚物浓度的增加、支链ＰＥＯ含量的增人而增大，随支链ＰＥＯ分子量的提高而减小．     

乙交酯/丙交酯/己内酯三元共聚物的合成及表征

生物降解性高分子具有在生理条件下可以自行降解、最终被降解为单体或成为二氧化碳和水,从而或被机体吸收、或通过代谢途径排出体外的特性,已被广泛用作药物释放体系的载体、手术缝合线、外科手术及组织修复材料等各个方面,是当前生物医用高分子的一个重要分支．脂肪族聚酯由于具有良好生物相容性而成为最引人注意和有发展前途的一类生物降解性高分子,其中聚乙交酯（ＰＧＡ）、聚丙交酯（ＰＬＡ）及丙交酯／乙交酯共聚物（ＰＬＧＡ）是这一类聚酯中应用最为广泛的几种．Ｍｉｌｌｅｒ等［１］研究发现乙交酯（ＧＡ）和丙交酯（ＬＡ）共聚…     

完全交替结构乙烯-丙烯共聚物的制备与表征

对顺-1,4含量为100%的高顺式聚异戊二烯(HCPI)进行加氢反应,得到了序列结构高度规整的乙烯-丙烯交替共聚物(alt-EP).所用的HCPI有适当的分子量(Mn=41×104)和极窄的分子量分布(Mw/Mn=1.02).HCPI的加氢反应以环烷酸镍和三异丁基铝为催化剂,在60℃和4.0MPa氢压的条件下反应3h,加氢产物的加氢度为100%.GPC测试结果显示所得乙烯-丙烯交替共聚物保持了窄分布的特点,表明HCPI加氢后未发生交联和降解反应;NMR,FTIR和广角X射线衍射测试结果表明此乙烯-丙烯交替共聚物具有高度规整的序列结构,为完全交替结构的乙烯-丙烯共聚物.并通过TGA和DSC对乙烯-丙烯交替共聚物的热性能进行了表征.     

碳桥限制构型催化剂催化乙烯1-己烯共聚和共聚物结构表征

为了碳桥限制构型催化剂(CpCN-CGC)的工业应用,为模试提供工艺参数,我们考察了用这种催化剂,以正庚烷为溶剂,甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂的乙烯与1-己烯共聚,考察因素包括聚合温度、乙烯压力、铝锆比、氢气压力和1-己烯浓度.研究发现聚合温度从100升高到140℃,共聚活性先升高再降低,聚合物分子量持续降低;氢气分压从0.1增加到0.8 MPa,共聚活性仍呈先升高再降低,聚合物分子量持续降低的趋势;乙烯压力从0.4升高到1.8 MPa,共聚活性先升高再降低,但聚合物分子量逐步增大;Al/Zr从500升高到1 000,共聚活性逐步增大,但聚合物分子量趋向减小.优化工艺条件为:催化剂用量为10μmol,Al/Zr=700,聚合温度为110~120℃,乙烯压力为1.2~1.4 MPa,1-己烯加入量为20 mL,聚合时间为30 min.此时共聚活性最高达到106g/(mol-Zr·h),共聚物中1-己烯插入率达到了8.34%;用13C-NMR、GPC、DSC表征了聚合产物,计算了二单元组和三段组序列分布,并发现有交替共聚片段HEHE存在.最后还讨论了在聚合物中发现的多种支链的形成机理.