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        交聯(lián)結(jié)構(gòu)聚乳酸生物降解材料的研究進展

        2015-04-18 10:20:14王迎雪俞夢婷彭少賢趙西坡
        機械工程材料 2015年7期
        關(guān)鍵詞:雙鍵聚乳酸交聯(lián)劑

        金 飛,林 強,王迎雪,俞夢婷,彭少賢,趙西坡

        (湖北工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,綠色輕工材料湖北省重點實驗室,武漢430068)

        0 引 言

        聚乳酸(PLA)是一種可以被生物降解的聚酯材料,具有優(yōu)異的生物相容性和生物降解性,最終降解為二氧化碳和水;此外,PLA還具有較高的強度和良好的加工性能,可使用通用熱塑性塑料的加工技術(shù)來加工成型[1-2]。PLA有望應(yīng)用于醫(yī)藥、服裝、包裝等方面,以減少高分子材料帶來的環(huán)境污染問題,以及減少對石油基高分子材料的依賴性。但PLA在性能方面也存在不少缺陷,如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不高、耐熱性差、沖擊強度低、結(jié)晶速率慢等[3-4]。對PLA進行改性[5-6]是改善其性能的最有效方法,目前主要通過共聚[7-9]、共混[10-13]、分子修飾[14-15]等方法來改善PLA的結(jié)晶性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能,增加各種功能基團,以滿足在不同條件下的使用要求。采用交聯(lián)的方式可使PLA鏈段之間通過化學(xué)鍵連接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),PLA分子產(chǎn)生一定程度的交聯(lián)會對分子鏈的運動產(chǎn)生足夠的束縛,從而提高材料的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性。

        采用交聯(lián)的方式可賦予PLA網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),同時保留它的生物降解性;通過控制反應(yīng)條件和工藝參數(shù)等,可對PLA的降解周期進行調(diào)控。PLA的交聯(lián)主要是指在交聯(lián)劑或者輻照作用的條件下,加入單體與PLA反應(yīng)生成交聯(lián)體系。交聯(lián)后PLA的力學(xué)性能和熱學(xué)性能也會得到改善。PLA的交聯(lián)方法主要分為化學(xué)交聯(lián)、輻照交聯(lián)、分子改性后交聯(lián)等。為使相關(guān)研究人員對這三種交聯(lián)方式有更深入的了解,作者對采用這三種不同交聯(lián)方法制備的具有生物降解性的交聯(lián)結(jié)構(gòu)PLA進行綜述,介紹了化學(xué)交聯(lián)PLA常用的交聯(lián)劑以及γ射線和電子束輻照交聯(lián)的方法和通過PLA端基改性形成端雙鍵等活性點的分子改性后交聯(lián)方法。

        1 化學(xué)交聯(lián)

        化學(xué)交聯(lián)[16]通常使用交聯(lián)劑及引發(fā)劑來引發(fā)PLA形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。交聯(lián)劑通常是多官能團物質(zhì),如多官能度的酸酐或多異氰酸酯,不同的交聯(lián)劑及不同的交聯(lián)程度制備出的交聯(lián)PLA的性能差異很大。與其它交聯(lián)方法相比,化學(xué)交聯(lián)法制備出的交聯(lián)結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定,適合工業(yè)化生產(chǎn),但化學(xué)交聯(lián)的效果受交聯(lián)劑種類、工藝參數(shù)等因素的影響較大。

        1.1 以異氰酸酯作為交聯(lián)劑

        異氰酸酯中的氧和氮原子上的電子云密度較大、電負(fù)性也較大,—NCO基團的氧原子電負(fù)性最大,為親核中心,可吸引含有活潑氫化合物分子上的氫原子生成羥基,當(dāng)其與PLA交聯(lián)時會形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)[17]。以異氰酸酯作為交聯(lián)劑時,不僅反應(yīng)速率快,而且還可以改善材料的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能,減緩材料的降解,是目前交聯(lián)效果較好的交聯(lián)劑;通過改變異氰酸酯的用量和工藝條件可以制備出不同交聯(lián)度的PLA。

        由于碳原子與相鄰的兩邊電負(fù)性氮氧原子累積的雙鍵作用,異氰酸酯基具有很強的反應(yīng)活性。Chang等[18]采用不同的異氰酸酯作為交聯(lián)劑,采用反應(yīng)擠出成型制備了PLA/淀粉復(fù)合材料,發(fā)現(xiàn)具有長鏈結(jié)構(gòu)的異氰酸酯使PLA/淀粉復(fù)合材料更容易形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),而且拉伸強度更高。

        在異氰酸酯類交聯(lián)劑中,三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)的交聯(lián)效果最好,TAIC的環(huán)形結(jié)構(gòu)和形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)限制了PLA分子鏈的運動,可以增強PLA的熱穩(wěn)定性。Yang等[19]以TAIC為交聯(lián)劑、以過氧化二異丙苯(DCP)為引發(fā)劑,在交聯(lián)PLA體系中添加鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)后發(fā)現(xiàn),熔體的表觀黏度下降,PLA的熱加工性能得以改善,韌性大幅提高,拉伸斷裂伸長率可達147%,同時DOP對交聯(lián)PLA的耐熱性能影響不大;陳立成[20]等發(fā)現(xiàn),與純PLA相比,TAIC交聯(lián)改性PLA的耐熱性能得到明顯改善。

        招啟強等[21]以2,4-甲苯二異氰酸酯(TDI)為引發(fā)劑,采用熔融共混法制備了聚甲基乙撐碳酸酯(PPC)/PLA擴鏈產(chǎn)物,TDI的加入使共混物的拉伸強度由23MPa增加至44.7MPa,維卡軟化點由38℃提高至45.2℃;王海瓊等[22]以4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)為交聯(lián)劑,以木薯淀粉為填充劑,使PLA形成了網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu),當(dāng)MDI的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時,PLA的拉伸強度由38.2MPa提高到61.0MPa;李穎等[23]以異氰尿酸三縮水甘油酯(TGIC)為交聯(lián)劑對PLA進行交聯(lián)改性,改性PLA的熱收縮率為普通PLA的1/4,同時改性PLA的降解速率變慢。

        1.2 以馬來酸酐(MA)作為交聯(lián)劑

        MA的碳碳雙鍵與兩個羰基相連,性質(zhì)非?;顫?,在引發(fā)劑的作用下,PLA大分子側(cè)鏈的自由基與MA的雙鍵發(fā)生自由基反應(yīng),形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),可以同時提高交聯(lián)PLA的力學(xué)性能和親水性。

        Bhardwaj等[24]將聚馬來酸酐(PA)熔融后加入到PLA/超支化聚酰胺酯(HBP)共混物中,使HBP產(chǎn)生交聯(lián),交聯(lián)后HBP的尺寸為100nm,并分布在PLA基體中,這使得交聯(lián)PLA的親水性得以提高,并且斷裂伸長率提高了847%,柔韌性也得到大幅提高;曹雪波等[25]將MA作為改性單體和PLA共聚,當(dāng)PLA和MA的質(zhì)量比大于10時,交聯(lián)PLA仍較好地保持著彈性體的性能,壓縮模量也得到了提高。

        1.3 以過氧化物作為交聯(lián)劑

        PLA分子鏈的叔氫在過氧化物的誘導(dǎo)下很容易失去而變成自由基,大分子的自由基可再與多個含不飽和碳碳雙鍵的反應(yīng)單體發(fā)生自由基反應(yīng),進而生成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)。以過氧化物作為交聯(lián)劑可使PLA的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性有一定程度的提高,但同時也會降低其加工性能,過氧化物在引發(fā)交聯(lián)時改變了PLA的化學(xué)性質(zhì),對其降解性及熔體強度的影響較大。

        周洪[26]利用硅烷偶聯(lián)劑(乙烯基三乙氧基硅烷)和催化劑與PLA反應(yīng),以過氧化二異丙苯(DCP)作為交聯(lián)劑制備了具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的PLA,交聯(lián)PLA的維卡軟化溫度為137.2℃,比純PLA的(57.7℃)有了大幅提高??梢?,與純PLA相比,交聯(lián)PLA的耐熱性、力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性得到明顯改善;鄧長勇[27]在熔融擠出過程中發(fā)現(xiàn),過氧化二異丙苯(DCP)可引發(fā)酯化纖維素分子中的雙鍵與PLA分子鏈發(fā)生交聯(lián),DCP的加入可在一定程度上改善PLA的力學(xué)性能,但也會導(dǎo)致酯鍵斷裂,從而阻止分子中的端—COOH對PLA的加速降解,減緩復(fù)合材料的降解;蔡暢[28]等以DCP為交聯(lián)劑制備了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的PLA,提高了熔體強度,并制備了PLA發(fā)泡材料。DCP可以促進PLA均相成核,但對改善其結(jié)晶性能卻沒有明顯作用。

        李明[29]以DCP作為交聯(lián)劑制備了PLA/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。結(jié)果表明,加入DCP后,當(dāng)PBS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時,復(fù)合材料的沖擊強度大大提高,為36.8kJ·m-2;穆正洋[30]用過氧化二苯甲酰(BPO)增粘改性PLA/PBS復(fù)合材料,結(jié)果表明,復(fù)合材料的沖擊斷裂為韌性斷裂,沖擊強度由純PLA的9.30kJ·m-2提高到46.98kJ·m-2。

        1.4 以三羥甲基丙烷(TMP)作為交聯(lián)劑

        TMP是一種穩(wěn)定的三元醇,PLA經(jīng)擴鏈后可與TMP交聯(lián),TMP含有3個羥基可以作為內(nèi)交聯(lián)劑與PLA中的羧基反應(yīng)形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。TMP作為交聯(lián)劑時僅限于改善PLA的力學(xué)性能,對其它性能的改善效果并不明顯,這使得其應(yīng)用范圍受到一定限制。

        Storey等[31]以TMP作為引發(fā)劑,使D,L丙交酯開環(huán)均聚(或使D,L丙交酯與三亞甲基碳酸酯開環(huán)共聚)得到三羥基封端的預(yù)聚體(聚丙交酯三元醇),經(jīng)TDI擴鏈后與TMP交聯(lián)可以合成無定型的PLA生物降解網(wǎng)狀材料;吳之中[32]以TMP作為交聯(lián)劑,通過控制聚乙二醇(PEG)的用量,將丙交酯開環(huán)制成PLA-PEG嵌段預(yù)聚體,經(jīng)MDI擴鏈后再用TMP進行交聯(lián),也制得了交聯(lián)PLA,其斷裂伸長率可高達491%(PEG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.96%時),降解周期隨著PEG含量的增加而減少。

        1.5 其它交聯(lián)劑

        有報道稱采用其它交聯(lián)劑亦可使PLA形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的降解材料,如:三羥甲基丙烷醇三異丁烯酸酯(TMPTA)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)等,這些交聯(lián)劑形成的烯丙基自由基比TAIC更容易發(fā)生分子內(nèi)氫轉(zhuǎn)移[33],烯丙基自由基更穩(wěn)定,但交聯(lián)效果不及TAIC。

        化學(xué)交聯(lián)是制備交聯(lián)結(jié)構(gòu)PLA的一種傳統(tǒng)方式,其特點是工藝流程簡單,可操作性強,成本低廉。但其易受工藝條件的影響,而且不同的交聯(lián)劑效果也不盡相同。對比不同交聯(lián)劑的交聯(lián)效果可以發(fā)現(xiàn),TAIC由于反應(yīng)的空間位阻較小,具有更高的活性,交聯(lián)效果更好。

        2 輻照交聯(lián)

        輻照會產(chǎn)生兩種作用:輻照交聯(lián)和輻照裂解。輻照交聯(lián)是指聚合物在電離輻照的作用下,分子鏈間發(fā)生交聯(lián),相對分子質(zhì)量增大的現(xiàn)象。輻照交聯(lián)的結(jié)果是聚合物的相對分子質(zhì)量隨輻照劑量的增加而增大,最終形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),以致在原來正常的熔點下不再熔融。一般聚合物的輻照交聯(lián)不需要添加任何添加劑,在常溫下即可達到交聯(lián)的目的。輻照交聯(lián)是一種綠色環(huán)保技術(shù),很值得推廣應(yīng)用,但不加交聯(lián)劑直接進行輻照交聯(lián)通常會使PLA分子鏈斷裂,導(dǎo)致相對分子質(zhì)量減小,降低材料的力學(xué)性能,因此輻照交聯(lián)在應(yīng)用上存在一定的局限性。

        目前,PLA的輻照交聯(lián)廣泛采用γ射線和電子束[34]。據(jù)報道,在γ射線的輻照作用下,對于左旋聚乳酸(PLLA)而言,TAIC是很好的交聯(lián)劑,在很低的輻照量(25kGy)下,少量的TAIC(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%)就可以引發(fā)PLLA交聯(lián)[35]。而在電子束輻照PLA交聯(lián)方面,Quynh等[36]發(fā)現(xiàn),以TAIC作為交聯(lián)劑時,在電子束作用下,交聯(lián)PLLA的凝膠含量隨著輻照量的增加而增加;Kumara等[37]發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入TAIC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時,得到的PLLA的凝膠含量能達到最大量的83%。

        近年來,采用電子束輻照制備交聯(lián)結(jié)構(gòu)PLA取得了很大進展。Mitomo等[38]通過電子束輻照交聯(lián)制備了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的PLA,并發(fā)現(xiàn)以TAIC為交聯(lián)劑的效果最好,當(dāng)輻照量為50kGy時,PLA的結(jié)晶度低,分子交聯(lián)阻礙了分子鏈段的運動;沈斌[33]以TAIC作為交聯(lián)劑,采用電子束輻照對PLA/MMT納米復(fù)合材料進行改性,成功制備了具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料,并發(fā)現(xiàn)在最佳條件下(輻照劑量為15kGy,交聯(lián)劑TAIC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%)制備的復(fù)合材料的維卡軟化點為156.9℃,較純PLA的提高了很多;孫西明等[39]采用電子束輻照制備了交聯(lián)PLA/聚(3-羥基丁酸酯-co-4-羥基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]共混體系,輻照交聯(lián) PLA/P(3HB-co-4HB)具有形狀記憶功能,與純PLA相比,其耐熱性得以提高,但結(jié)晶性能卻有所降低;Nagasawa等[40]在相同的TAIC含量和輻照量下,對比了電子束和γ射線的交聯(lián)效果,發(fā)現(xiàn)γ射線輻照交聯(lián)后的PLA相對電子輻照交聯(lián)的PLA具有更高的凝膠含量,這說明γ射線對輻照交聯(lián)的引發(fā)作用更強。

        輻照交聯(lián)是一種典型的“3E”技術(shù),即高效(Effiency)、環(huán)保(Ecology)、節(jié)能(Economy)。與化學(xué)交聯(lián)相比,輻照交聯(lián)不僅反應(yīng)速率快,產(chǎn)率高,而且避免了化學(xué)交聯(lián)中能量浪費和溶劑回收困難等問題。對比各種射線的輻照交聯(lián)效果可知,γ射線的輻照效果最好,且其應(yīng)用范圍也最廣。

        3 分子改性后交聯(lián)

        除了交聯(lián)劑引發(fā)和輻照引發(fā)PLA交聯(lián)外,目前還存在另外一種交聯(lián)方法,即分子改性后交聯(lián)[41]。這種方法是通過共聚改性制得帶有碳碳雙鍵或者其它活性基團的PLA,再利用帶有活性基團的大分子單體發(fā)生自由基反應(yīng)引發(fā)交聯(lián),從而形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。目前,分子改性后交聯(lián)還處于初步研究階段,在PLA的端基引入可交聯(lián)的基團以完成交聯(lián)結(jié)構(gòu)PLA的制備時,通過改變PLA的相對分子質(zhì)量和活性末端基種類可以達到調(diào)控材料結(jié)構(gòu)和性能的目的。

        3.1 以羥基作為活性基團

        以羥基作為活性基團時,用到的主要是一些多元醇(如聚乙二醇、季戊四醇等)與PLA共聚形成星型結(jié)構(gòu),經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)交聯(lián)后形成星型交聯(lián)結(jié)構(gòu)PLA,與純PLA相比,它的降解周期更短。以羥基作為活性端基雖然可使PLA的親水性提高,但隨著PLA相對分子質(zhì)量增大,交聯(lián)反應(yīng)體系的黏度增加,就會出現(xiàn)脫水困難。因此,以羥基作為活性基團只適用于相對分子質(zhì)量低的PLA,且也只局限于改善PLA的親水性。

        Karikari等[42]采用以季戊四醇為核的四臂星型聚乙二醇(sPEG)與D,L-丙交酯開環(huán)聚合,合成了分嵌段四臂sPEG-b-PLA,再將其分別與甲基丙酸烯酸酐和異氰酸乙氧基甲基丙烯酸酯反應(yīng),分別生成了以這兩種物質(zhì)為末端的交聯(lián)物,并進一步制備了交聯(lián)多孔薄膜,該薄膜在生物傳感器和和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景;林雅鈴等[43]和金玉順等[44]采用丙交酯和季戊四醇為原料合成了以季戊四醇為核的星形交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚(D,L-乳酸),使PLA的親水性得到了很大提高。

        3.2 以碳碳雙鍵作為活性基團

        目前普遍采用的方法是通過含有碳碳雙鍵的物質(zhì)與PLA共聚,將活性雙鍵引入到PLA分子鏈中,加入引發(fā)劑引發(fā)雙鍵自由基反應(yīng)形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)。碳碳雙鍵作為活性基團時具有很高的反應(yīng)活性,經(jīng)雙鍵交聯(lián)得到的材料在各方面的性能都有一定程度的提高,所以在活性基團選用上,碳碳雙鍵更加有效,適用范圍也更廣。

        楊立新等[45]以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、PLA和2-甲基-2-肉桂酰氧甲基-1,3丙二醇(MCO)為原料,設(shè)計合成了一系列側(cè)鏈含有肉桂基團的可生物降解的聚氨酯;在紫外光的照射下,聚氨酯形成了交聯(lián)結(jié)構(gòu),交聯(lián)后,聚氨酯的玻璃化溫度降低,形狀回復(fù)率在98%以上。

        Akesson等[46]先用乳酸與季戊四醇、亞甲基丁二酸直接熔融共聚,再用甲基丙烯酸酐對該三元共聚物的末端羥基進行功能化,制備了具有末端雙鍵的四臂星型聚乳酸(SPLA),其可經(jīng)熱引發(fā)交聯(lián)得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性樹脂,該樹脂的玻璃化溫度為83℃。雖然室溫下該熱固性樹脂的黏度較高,但加熱到一定溫度時黏度開始下降,故適合在較高的溫度下進行加工。

        3.3 以酰氯作為活性基團

        酰氯具有極強的活性,能夠與羥基發(fā)生反應(yīng)形成酯鍵。先采用多元醇對PLA進行改性,改性PLA再與以酰氯為活性端基的物質(zhì)共聚即可制得交聯(lián)PLA。以酰氯作為活性端基形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)時,酯化反應(yīng)脫去的是HCl,與羥基作為活性端基相比,不存在脫水困難的問題,且PLA的相對分子質(zhì)量也能有效增大。

        Li等[47]采用不同相對分子質(zhì)量的聚乙二醇引發(fā)丙交酯開環(huán)聚合,得到了雙端羥基的三嵌段乳酸(HO-PLA-PEG-PLA-OH),其經(jīng)己二酰氯擴鏈交聯(lián)后可生成相對分子質(zhì)量達15 400的多嵌段水凝膠。

        3.4 以環(huán)氧端基作為活性基團

        由于PLA中的端羧基和端羥基能夠與環(huán)氧官能團反應(yīng),因此在PLA分子中引入長支鏈的環(huán)氧端基后可引發(fā)支鏈與PLA的端羥基或端羧基交聯(lián)。引發(fā)支鏈交聯(lián)后可以提高PLA熔體的強度,改善PLA的吹膜、吹塑、發(fā)泡等成型性能。對于提高PLA加工性能而言,環(huán)氧官能團要優(yōu)于其它活性基團。

        Cohn等[48]首先利用聚己內(nèi)酯(PCL)或聚環(huán)氧乙烷(PEO)的鏈端羥基與乳酸(LA)開環(huán)聚合,然后將生成的三聚體用六亞甲基二異氰酸酯(HDI)擴鏈得到多嵌段共聚物,該共聚物的斷裂伸長率高達600%,但彈性模量有所降低。

        蘇思玲[49]采用乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯(E-MA-GMA)對PLA進行增韌改性后發(fā)現(xiàn),過量的環(huán)氧官能團會使體系發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),增大分散相E-MA-GMA的粒徑。交聯(lián)反應(yīng)使分散相的黏度變大,限制了分散相的分布,當(dāng)E-MA-GMA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時,分散相的粒徑為605nm,當(dāng)E-MA-GMA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%和20%時,分散相的粒徑分別為681nm和700nm。

        3.5 以酰胺作為活性基團

        在PLA主鏈中引入酰胺基團可進一步改善其熱性能和力學(xué)性能,通過異氰酸酯基(—NCO)與含乳酸酯基齊聚物的端—COOH之間的反應(yīng),可以合成含乳酸酯基端—NCO的預(yù)聚體,再利用預(yù)聚體的端—NCO與分子鏈中—NH—之間的反應(yīng),就可制得可降解的交聯(lián)乳酸基聚酯酰胺[50]。以酰胺作為活性端基時,在提高材料力學(xué)性能的同時還能對PLA的降解周期進行調(diào)控,在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用前景可觀。何月英等[51]通過測定含乳酸酯基端—NCO預(yù)聚體的交聯(lián)產(chǎn)物的凝膠含量和力學(xué)性能,分析了交聯(lián)反應(yīng)過程及其對產(chǎn)物性能的影響,結(jié)果表明,交聯(lián)能有效提高產(chǎn)物的強度和韌性。

        3.6 其它活性基團

        Langer等[52]合成了乳酸-賴氨酸共聚物,在PLA主鏈上引入了聚賴氨酸鏈段,使聚賴氨酸側(cè)鏈上的氨基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),得到了交聯(lián)PLA,再在此基礎(chǔ)上引入其它的生物活性分子,如RGD肽段,極大改善了PLA與細(xì)胞間的親和性和粘附性等。

        與其它活性基團引入到PLA分子鏈中形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)相比,碳碳雙鍵由于具有較高的活性,并且反應(yīng)過程簡單,副產(chǎn)物少,在選擇引入活性端基時更有利于反應(yīng)的進行。

        分子改性后交聯(lián)是一種新技術(shù),其最大的優(yōu)點是通過改變共聚單體的種類和含量,以及活性稀釋劑的含量來改變PLA的結(jié)構(gòu)、交聯(lián)密度、熱學(xué)性能和力學(xué)性能,且反應(yīng)過程宏觀可控,具有很大的應(yīng)用潛力。

        4 結(jié)束語

        PLA具有良好的生物相容性、生物降解性、生物吸收性,具有很大的商業(yè)價值與應(yīng)用潛力。通過各種方法引發(fā)PLA形成活性交聯(lián)體系能夠增大它的相對分子質(zhì)量,繼而提高它的性能;同時由于反應(yīng)過程中引入了各種反應(yīng)性的基團使得原本惰性的PLA變得活潑,易于制備各種可降解的高分子活性材料,從而滿足工業(yè)和生產(chǎn)、生活中的需求。對于化學(xué)交聯(lián)而言,尋找具有更好效果的交聯(lián)劑及探索最佳的工藝條件是今后研究的重點。輻照交聯(lián)的適用范圍較窄,通常需要加入交聯(lián)劑制備交聯(lián)反應(yīng)體系,才能引發(fā)進一步交聯(lián)。對于分子改性后交聯(lián),如何從分子設(shè)計結(jié)構(gòu)和機理出發(fā)進行更加深入的分析研究,尋找具有更高活性官能團的單體是改善PLA性能是今后主要的研究方向。

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