嵌段共聚物課件

聚乳酸及其共聚物的制備與性能研究報(bào)告人：鄧林導(dǎo)師：孫永利聚乳酸及其共聚物的制備與性能研究報(bào)告人：鄧林Index課題背景及意義國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀課題思路進(jìn)度與安排Index課題背景及意義國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀課題思路進(jìn)度與安排1課題背景及意義1課題背景及意義課題背景及意義-聚乳酸隨著高分子材料在人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用增多，人們面臨著環(huán)境污染和資源短缺等環(huán)境問(wèn)題，可降解材料備受關(guān)注。聚乳酸PLA(polylactide)是一種以可再生的植物資源甚至廢紙，秸稈等為原料制備的生物降解高分子。合成聚乳酸的單體乳酸LA，又叫2-羥基丙酸，分子中含有一個(gè)手性碳原子，存在兩種光學(xué)異構(gòu)體：左旋L乳酸和右旋D乳酸，結(jié)構(gòu)如圖：課題背景及意義-聚乳酸隨著高分子材料在人們?nèi)粘Ｉn題背景及意義-聚乳酸聚乳酸具有較好的化學(xué)惰性、易加工性，在包裝材料，紡織，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，特別是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，由于其良好的降解性和生物相容性一直是研究熱點(diǎn)。例如手術(shù)縫合線(xiàn)，組織工程，藥物控釋以及骨折固定。近年來(lái)，聚乳酸的研究主要集中在合成方法、力學(xué)性能、降解性、阻隔性、共混和共聚改性。課題背景及意義-聚乳酸聚乳酸具有較好的化學(xué)惰性、課題背景及意義-形狀記憶效應(yīng)同時(shí)，從應(yīng)用角度考慮，材料的多功能性越來(lái)越引起研究者重視。形狀記憶性是指材料在一次成型加工中形成某種固定形態(tài)，在熱、光、磁性、化學(xué)條件下發(fā)生變形二次成型，當(dāng)需要時(shí)再次對(duì)其施加一定手段，恢復(fù)至初始形狀。課題背景及意義-形狀記憶效應(yīng)同時(shí)，從應(yīng)用角度考慮，材料的多功課題背景及意義-形狀記憶效應(yīng)20世紀(jì)80年代起，國(guó)際上開(kāi)始了對(duì)形狀記憶聚合物SMP(shape-memorypolymer)的研究，屬于新型功能高分子材料范疇。形狀記憶效應(yīng)廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如牙科、骨科等，但目前應(yīng)用較多的TiNi合金不可降解，在體內(nèi)長(zhǎng)期存在有安全隱患。故開(kāi)發(fā)可降解的形狀記憶聚合物成為研究熱點(diǎn)。課題背景及意義-形狀記憶效應(yīng)20世紀(jì)80年代起，國(guó)際上開(kāi)始了嵌段共聚物是指由兩個(gè)或者兩個(gè)以上性質(zhì)不同的聚合物鏈段連在一起制備而成的一種特殊聚合物，這種聚合物每一個(gè)相同的序列被稱(chēng)為一個(gè)嵌段。例如：兩嵌段AB型，三嵌段兩組分ABA型和三嵌段三組分ABC型。不同嵌段結(jié)構(gòu)的聚合物性質(zhì)有差異。課題背景及意義-嵌段共聚物嵌段共聚物是指由兩個(gè)或者兩個(gè)以上性質(zhì)不同的聚合物鏈段連在一起嵌段共聚物是指由兩個(gè)或者兩個(gè)以上性質(zhì)不同的聚合物鏈段連在一起制備而成的一種特殊聚合物，這種聚合物每一個(gè)相同的序列被稱(chēng)為一個(gè)嵌段。例如：兩嵌段AB型，三嵌段兩組分ABA型和三嵌段三組分ABC型。不同嵌段結(jié)構(gòu)的聚合物性質(zhì)有差異。嵌段聚合是調(diào)控形狀記憶效應(yīng)的重要手段，同時(shí)通過(guò)嵌段聚合的方式將PLA與另一聚合物（本課題選用聚己內(nèi)酯PCL）共聚，把二者特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，各項(xiàng)性能可在大范圍內(nèi)通過(guò)對(duì)序列長(zhǎng)度和順序、結(jié)晶溫度、組分含量等的調(diào)節(jié)而達(dá)成。例如：PCL的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-60°C，而PLA在58°C左右，組成改變可以大范圍調(diào)節(jié)熱性能。課題背景及意義-嵌段共聚物嵌段共聚物是指由兩個(gè)或者兩個(gè)以上性質(zhì)不同的聚合物鏈段連在一起基于以上討論，本課題旨在合成具有不同嵌段結(jié)構(gòu)和分子量的可降解PLA/PCL共聚物，并考察其各方面性能。該材料可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，制作組織工程支架，手術(shù)縫合線(xiàn)，水凝膠等。課題背景及意義課題背景及意義2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀PLA與PCL共聚物的合成具有形狀記憶效應(yīng)的嵌段聚合物國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀PLA與PCL共聚物的合成具有形狀記憶效應(yīng)的嵌國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-共聚物的合成丙交酯LA與己內(nèi)酯ε-CL單體在催化劑作用下開(kāi)環(huán)聚合成PLA與PCL的無(wú)規(guī)共聚物。聚氨酯型，首先合成無(wú)規(guī)PCLA共聚物或PLA，PCL均聚物，然后通過(guò)擴(kuò)鏈劑合成聚氨酯PU。醇類(lèi)與一種單體形成端羥基預(yù)聚物，以此為引發(fā)劑在催化劑作用下引發(fā)另一種單體開(kāi)環(huán)聚合形成嵌段聚合物。根據(jù)醇種類(lèi)不同，可以形成AB型，ABA型，星形等嵌段共聚物。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-共聚物的合成丙交酯LA與己內(nèi)酯ε-CL單體在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-共聚物的合成Ming-HsiHuang

3區(qū)Synthesisandcharacterizationofblockcopolymersofepsilon-caprolactoneandDL-lactideinitiatedbyethyleneglycolorpoly(ethyleneglycol)合成了無(wú)規(guī)PCLA共聚物，以及按下圖合成了PCL-PLLA兩嵌段聚合物，詳細(xì)分析了嵌段聚合物的結(jié)晶行為。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-共聚物的合成Ming-HsiHuang國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-共聚物的合成YahiaLemmouchi2區(qū)Novelsynthesisofbiodegradablelinearandstarblockcopolymersbasedonepsilon-caprolactoneandlactidesusingpotassium-basedcatalystPCL-2OH和星形PCL-3OH為大分子引發(fā)劑，在鉀系催化劑K[N(SiMe3)2]常溫與LLA開(kāi)環(huán)聚合合成PLLA-PCL-PLLA三嵌段及星形PCL-PLLA嵌段聚合物，探討了K[N(SiMe3)2]這種催化劑的無(wú)毒性和常溫即可催化開(kāi)環(huán)聚合的優(yōu)秀特性。復(fù)旦大學(xué)趙振賢碩士學(xué)位論文《聚乳酸—聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的合成、表征和酶降解》以乳酸鋅為催化劑，異丙醇，乙二醇，季戊四醇為引發(fā)劑，合成了PCL-PLLA兩嵌段，PCL-PLLA-PCL三嵌段，PLLA-PCL-PLLA三嵌段，星形嵌段聚合物。并對(duì)降解過(guò)程熱性質(zhì)和結(jié)晶行為的變化進(jìn)行了深入探究。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-共聚物的合成YahiaLemmouchi西南交通大學(xué)XiongjunYu2區(qū)Ashapememorystentofpoly(epsilon-caprolactone-co-DL-lactide)copolymerforpotentialtreatmentofesophagealstenosis使用SnOct2為催化劑，使用DLLA，ε-CL為單體開(kāi)環(huán)聚合得到PCLA無(wú)規(guī)共聚物，考察了共聚物的熱性能，力學(xué)性能，形狀記憶性和體外降解性。使用該共聚物制作食道支架，以狗為目標(biāo)進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，形狀記憶效果良好。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-形狀記憶效應(yīng)國(guó)際上對(duì)PLA和PCL的共聚物的研究主要集中在合成，新型催化劑上，對(duì)形狀記憶性研究相對(duì)較少；研究形狀記憶性的PLA/PCL共聚物多為聚氨酯型。西南交通大學(xué)XiongjunYu2區(qū)國(guó)內(nèi)外研

哈爾濱工業(yè)大學(xué)魯璽麗博士學(xué)位論文《可生物降解形狀記憶聚L乳酸及其共聚物的結(jié)構(gòu)與性能》1篇2區(qū)，兩篇4區(qū)合成了以下幾種聚合物：1.以辛酸亞錫SnOct2為催化劑，乳酸為單體合成丙交酯LLA。2.不同聚合條件下丙交酯開(kāi)環(huán)聚合生成的PLLA。3.LLA，ε-CL為單體，SnOct2為催化劑，合成不同單體比例的PCLA無(wú)規(guī)共聚物。4.乙二醇與ε-CL合成端羥基聚己內(nèi)酯預(yù)聚物，以此預(yù)聚物引發(fā)LLA開(kāi)環(huán)聚合兩步法合成ABA型嵌段共聚物。研究了以下幾方面內(nèi)容：幾種聚合物中不同分子量的聚合物的微觀結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能，形狀記憶性，降解性國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-形狀記憶效應(yīng)哈爾濱工業(yè)大學(xué)魯璽麗博士學(xué)位論文國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-形狀

哈爾濱工業(yè)大學(xué)魯璽麗博士學(xué)位論文《可生物降解形狀記憶聚L乳酸及其共聚物的結(jié)構(gòu)與性能》得到重要結(jié)論如下：1.PLLA中結(jié)晶相為固定相，無(wú)定型相為可逆相，隨分子量增加，形變溫度降低，形狀回復(fù)率升高。PLLA強(qiáng)度最大，適于制作骨折內(nèi)固定材料。2.PCLA無(wú)規(guī)共聚物中，PLLA結(jié)晶相為固定相，PCLA無(wú)定型相為可逆相，隨ε-CL增加，形狀恢復(fù)率增大，形狀保持率減小。同組成的隨分子量增大形狀記憶效應(yīng)效果越好。無(wú)規(guī)PCLA降解速率最快，適于作手術(shù)縫合線(xiàn)。3.PLLA結(jié)晶相為固定相，PCL及PLLA無(wú)定型相為可逆相。PLLA-PCL-PLLA形狀記憶性?xún)?yōu)異，且有最大的可調(diào)性。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-形狀記憶效應(yīng)哈爾濱工業(yè)大學(xué)魯璽麗博士學(xué)位論文國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-形狀3課題思路3課題思路課題思路實(shí)驗(yàn)思路表征及分析方法課題難點(diǎn)課題思路實(shí)驗(yàn)思路表征及分析方法課題難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)思路以ZnO為催化劑，L乳酸為單體，合成L-丙交酯LLA，并用乙酸乙酯重結(jié)晶提純。以ZnO為催化劑，乙二醇為引發(fā)劑，以LLA和ε-CL為單體合成PLLA-r-PCL無(wú)規(guī)共聚物。實(shí)驗(yàn)思路以ZnO為催化劑，L乳酸為單體，合成L-丙交酯LLA實(shí)驗(yàn)思路以ZnO為催化劑，異丙醇和乙二醇為引發(fā)劑，與ε-CL聚合為端羥基PCL-OH和PCL-2OH，并以此為大分子引發(fā)劑，引發(fā)LLA合成PLLA-b-PCL兩嵌段共聚物和PLLA-PCL-PLLA三嵌段聚合物。對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征和測(cè)試。PLLA-PCL-PLLA實(shí)驗(yàn)思路以ZnO為催化劑，異丙醇和乙二醇為引發(fā)劑，與ε-CL4進(jìn)度與安排4進(jìn)度與安排進(jìn)度與安排

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