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《中国石油大学(华东)》 2014年
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可生物降解聚磷腈的合成及研究

刘会萍  
【摘要】:聚磷腈为一种高分子聚合物,其主链是由氮、磷原子以单双建交替连接而形成,主链磷原子上连接有两个侧链取代基。由于聚磷腈主链为无机结构,侧链可为各种有机取代基,故聚磷腈类物质同时具有无机和有机聚合物的性能。聚磷腈的无机骨架具有很好的柔顺性,有机侧链具有多样性,并且聚磷腈的合成方法简单、具有良好的生物相容性和物理化学稳定性,故在生物医学、石油化工、航空航天及船舶制造等领域具有广泛的应用。可生物降解聚磷腈聚合物具有良好的生物相容性,降解性能,且降解速率可控,是一种理想的药物控释材料。本文就可生物降解聚磷腈从以下几个方面进行了详细的研究:首先分别以小分子物质五氯化磷和氯化铵为原料,采用一步溶液聚合法,和以六氯环三磷腈(HCCP)为原料,通过溶液聚合法,合成得到聚二氯磷腈(PDCP),并采用粘度法、GPC法和IR等方法对其进行了表征,考察升温速度,反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对聚合反应的影响。然后合成得到PDCP分别和亲核试剂氨基酸酯GE或含羧基的苯氧基类物质MP,通过亲核取代反应,得到具有潜在应用前景的生物医用材料PGMP和PEMP,并应用IR、1HNMR、31PNMR和TGA等手段对它们进行了表征。合成得到的PGMP和PEMP分子量分别为1万和百万左右,热稳定性均较好。PEMP的重均分子量数量级可达106以上,热稳定性好。通过对亲核试剂投料比和反应时间的考察,当亲核试剂总摩尔量与PDCP的摩尔量比一定时,加入亲核试剂MP的比例越大,聚磷腈的分子量越大,当反应时间为41h时,产率达到最大,为75.04%。最后为研究PEMP的降解性能,本文通过改变PEMP的环境条件,对其进行模拟体外降解研究,实验结果表明:酸性介质及高温环境,有利于聚磷腈的降解。聚磷腈的取代基为SP侧基时具有很好的稳定性,随SG侧基的增加,聚磷腈的降解速率明显增加,当为SP侧基全取代时,聚磷腈分子量很低,在很短时间内即降解完全,说明氨基的加入加快了聚磷腈的降解;根据这个原理可以通过控制SG占总亲核试剂的投料比来控制聚磷腈的分子量,从而在较大降解速率范围内调节聚磷腈的降解速率。
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:O634.51

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