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丝素蛋白共聚改性聚L-乳酸的研究

查震源  
【摘要】: 聚乳酸(PLA)具有优异的力学性能、生物相容性和生物降解性能,在医学材料、纺织材料、塑料和涂料等领域具有广阔的应用前景。然而,PLA也存在一些缺陷,如亲水性差、缺乏细胞识别信号、细胞亲和性差等,这些缺陷限制了聚乳酸在组织工程材料和药物缓释体系中的应用。蚕丝素蛋白原料丰富,对人体细胞具有亲和性,用其改性聚乳酸材料,可以提高材料的生物相容性。 本论文以辛酸亚锡作为催化剂,聚L-乳酸(PLLA)和丝素蛋白(SF)为原料,固相聚合制备共聚物(PSFLA)。采用粘度法、旋光法、红外光谱、差示扫描量法、X-射线衍射、核磁共振、凝胶色谱(GPC)、偏光显微镜、扫描电镜等方法对所得聚合物的相对分子质量、分子量分布、光学活性、热性能、微结构等进行了详细的研究;探讨了原料混合方法、原料配比等反应条件对PSFLA的结构与性能的影响。结果表明:以PLLA与SF为原料,Sn(Oct)2为催化剂,可以固相聚合制备共聚物PSFLA;固相聚合时,单体配比、混合方法等均对聚合物的光学活性和相对分子质量有影响,需要选择合适的投料比和混合方法;最佳反应条件为:固相聚合反应时间6 h,反应温度150℃,催化剂用量0.5 % (wt), PLLA/SF为6:1时可以制备光学活性较好,分子量较高的PSFLA。 本论文以辛酸亚锡/萘二磺酸作为催化剂体系,L-丙交酯和SF为原料,开环聚合制备共聚物(PSFLA),采用粘度法、旋光法、红外光谱、差示扫描量法、偏光显微镜等方法对所得聚合物进行表征,探讨了原料配比、反应时间、反应温度、催化剂的用量等反应条件对PSFLA的结构与性能的影响。结果表明:以Sn(Oct)2/萘二磺酸为催化剂,以L-丙交酯与SF为原料,Sn(Oct)2/萘二磺酸为催化剂体系,可以开环聚合制备L-丙交酯/SF共聚物(PSFLA);开环聚合时,单体投料比、反应时间、反应温度、催化剂用量、催化剂配比等均对聚合物的光学活性和相对分子质量有影响,因此,需要优化聚合工艺;最佳反应条件为:开环聚合反应时间6 h,反应温度180℃,催化剂用量0.5 %(wt),催化剂配比1:1,L-丙交酯/SF为4:1。 总之,本论文以聚L-乳酸和丝素蛋白为原料,锡盐为催化剂,采用固相聚合成功合成了丝素/聚L-乳酸共聚物;以丙交酯和丝素蛋白为原料,锡盐/质子酸体系为催化剂,采用开环聚合成功合成了丝素/ L-丙交酯共聚物,为聚乳酸的改性提供了新的方法,减少了环境污染,降低了产品成本。


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