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医用生物可降解型高分子材料
医用生物课降解型高分子材料
(PCL)
这种塑料具有良好的生物降解性,熔点是62℃。分解它的微生物广泛地分布在喜气或厌气条件下。作为可生物降解材料可把它与淀粉、纤维素类的材料混合在一起,或与乳酸聚合使用。
(PBS)及其共聚物
以PBS(熔点为114℃)为基础材料制造各种高分子量聚酯的技术已经达到工业化生产水平。日本三菱化学和昭和高分子公司已经开始工业化生产,规模在千吨左右。
中科院理化研究所也在进行聚丁二酸丁二醇酯共聚酯的合成研究。目前中科院理化研究所正在筹建年产万吨的PBS生产线、广东金发公司建成了年产1000吨规模的生产线等。
(PLA)
美国Natureworks公司在完善聚乳酸生产工艺方面做了积极有效的工作,开发了将玉米中的葡萄糖发酵制取聚乳酸,。日本UNITIKA公司,研发和生产了许多种制品,其中帆布、托盘、餐具等在日本爱知世博会被广泛使用。
我国目前产业化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司(规模5000千吨/年生产线),正在中试的单位有上海同杰良生物材料有限公司、江苏九鼎集团等。
(PHA)
目前国外实现工业化生产的主要为美国和巴西等国。目前国内生产单位有宁波天安生物材料有限公司(规模2千吨/年),正在中试的单位有江苏南天集团股份有限公司、天津国韵生物科技有限公司等。
1 晶体结构
PLA其主要合成方法有2种:乳酸的缩聚和丙交酯的开环聚合。常用的高效催化剂为无毒的锡类化合物(如氯化锡和辛酸亚锡)。乳酸或丙交酯在一定条件下聚合,都可得到全规、间规、杂规及不规则的PLA,依聚合单体的不同,可分为左旋聚乳酸(Z—PLA)、右旋聚乳酸(d—PLA)、内消旋聚乳酸(me—PLA)及外消旋聚乳酸(df—PLA)。
PLA
只要PLA的立体规整度足够高,本体或溶液中的PLA就会结晶。PLA结晶度、晶体大小和形态均影响制品的性能(如冲击强度、开裂性能、透明性等) 。现已发现PLA有3种晶格结构,即a晶系,卢晶系,y晶系,它们分别具有不同的螺旋构象和单元对称性。在不同结晶条件或不同外场诱导作用下,可形成不同类型的球晶。
a晶系是最常见也是最稳定的一种晶型,它可以在熔融、冷结晶以及低温溶液纺纱等过程中形成。Sanctis等最先报道a晶系为假斜方晶体,晶胞三条棱边的边长a,b,, , nm,晶轴之间的夹角( ,口, )均为
90。。晶胞中PLA分子链的构象为左旋的10
2 性质与性能
物理化学性质
PLA可表现出2种最大顺序的结构:全规立构和间规立构。具有全规立体结构的Z—PLA和
d—PLA均为热塑性结晶高分子聚合物,结晶度高达40% ,但性质硬而脆,不利于加工。不同比
例的d—PLA和z—PLA,或者the一丙交酯的嵌入,在一定程度上改变了聚合物的立构规整性,对聚合物性能影响很大。无定形的dl—PLA就是由于d—PLA和Z—PLA在PLA链中随机排列,破坏了结构的规整性,在结晶性结构中引起缺陷,降低了材料的结晶能力,因而是非晶型的透
明材料。目前出售的PLA商品一般都是z一乳酸
与d一乳酸的共聚物,d一乳酸的