【CN109825047A】一种超吸水聚乳酸多孔材料及其制备方法【专利】

代理人 王仙子
(51)Int .Cl . C08L 67/04(2006 .01) C08L 33/02(2006 .01) C08L 33/26(2006 .01) C08J 9/28(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109825047 A (43)申请公布日 2019.05.31
( 54 )发明 名称 一种超吸水聚乳酸多孔材料及其制备方法
2
CN 109825047 A
说 明 书
1/4 页
一种超吸水聚乳酸多孔材料及其制备方法
技术领域 [0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种超吸水聚乳酸多孔材料。
背景技术 [0002] 多孔材料由于特殊的结构，作为功能材料在催化、吸附、分离以及生物医药等领域 有很大的应 用前景。一些多孔材料在使 用过程中不仅要求高孔隙率 ，而且要具有吸液功能 ， 如医用敷料要从伤口处吸收脓血。 [0003] 聚乳酸(PLA)是一种可降解的高分子聚合物，具有优异的机械性能和生物相容性。 PLA可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、注塑。由于PLA制成的产品不仅具有优异的生物 降解性。而且生物相容性、透明性、耐菌性和手感好，因此用途十分广泛。PLA也被用于制备 多孔材料 ，多采 用模板法 、胶体组装和相分离等 制备方法。PLA亲水性差 ，PLA酯键的 主链结 构导致其链段为疏水性。PLA的疏水性限制了其多孔材料在一些领域的应用。 [0004] 专利CN1394654A公开了一种组织工程用PLA多孔支架的制备方法，将PLA溶解于二 氧六环或二氧六环/水混合溶剂中 ，在自 制模具中进行粗化 ，然后冷冻干燥去除溶剂 ，得到 一定微结构的组织工程用三维多孔支架，该方法通过粗化工艺有效控制多孔支架的微观结 构 ，使孔径在5-400μm之间 ，但是该方法所 用溶剂二氧六环具有一定局限 性 ，不能溶解立构 聚乳酸(sc-PLA) ，并且该PLA多孔材料并没有解决吸液性能差的问题。专利CN105670249公 开了一种PLA多孔材料及其制备方法，首先将PLA与淀粉粒子共混制成片材，经拉伸成孔后， 再将淀粉粒子降 解掉 ，形成沿同 一方向 平行排列的 橄榄形多孔结构。该方法采 用天然淀粉 颗粒做致孔剂 ，制备过程清洁环保 ，但该方法淀粉降 解 周期长 ，且不易形成三维多孔结构。 专利CN107670108A公开了一种组织工程支架 用PLA多孔材料及其 制备方法 ，将左旋聚乳酸 (PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)与致孔剂通过溶液浇铸法制成PLA立构共混物，去除致孔剂，干 燥得到PLA多孔支架材料。专利CN106947228A公开了一种多级多孔PLA材料及其 制备方法 ， 将PLLA和PDLA与致孔剂熔融共混制成PLA立构共混物，去除致孔剂，干燥得到PLA多孔支架 材料。上述两个专利制备的 PLA多孔材料具有优异的 疏水性 、高温尺寸稳定性 和耐溶剂性 ， 但是两种方法不易形成三维多孔结构，并且所制备多孔材料吸水性差。 [0005] 超吸水纤维是继超吸水树脂之后发展起来的特殊功能的纤维，其吸水倍率比常规 合成纤维大几十倍或几百倍。超吸水纤维除了具有吸液倍率高和保液能力强的特点外，还 有耐高温 、无毒等优点。采 用超吸水纤维 和PLA共混来 制备的 多孔材料 ，可以 显著改善材料 的亲水性，使其具备超吸水能力。超吸水PLA多孔材料的开发具有重要的经济价值和环境价 值。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
CN 109825047 A
CN 109825047 A
权 利要 求 书
1/1 页
1 .一种超吸水聚乳酸多孔材料，其特征在于，所述多孔材料由聚乳酸和超吸水纤维溶 液共混再经冷冻干燥制得，吸水倍率为20％-200％，孔隙率为10％-200％。
2 .根据权利要求1所述的一种超吸水聚乳酸多孔材料，其特征在于，所述吸水倍率为 50％-150％。
3 .根据权利要求1所述的一种超吸水聚乳酸多孔材料 ，其特征在于 ，所述孔隙率为 40％-150％。
4 .根据权利要求1所述的一种超吸水聚乳酸多孔材料，其特征在于，所述聚乳酸为左旋 聚乳酸、内消旋聚乳酸和立构聚乳酸中的一种或几种，重均分子量为1万-80万。
5 .根据权利要求1所述的一种超吸水聚乳酸多孔材料，其特征在于，所述超吸水纤维由 聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺和交联物共混纺丝所得。
( 57 )摘要 本发明提出了一种超吸水聚乳酸多孔材料，
所述多孔材料由聚乳酸和超吸水纤维溶液共混 再经冷 冻干燥 制得 ，吸水倍率为20％-200％ ，孔 隙 率为10％-200％ 。本发明 制备工艺简单 ，易于 大规模生产，制得的超吸水聚乳酸多孔材料吸水 倍率高 ，具备超吸水能力 ，材料孔隙率高 ，可以 用 于开发具有吸附功能的产品。该多孔材料在受控 堆肥条件下 ，生物降 解率为70％-100％ ，生物降 解性能优良 。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910095035 .0
(22)申请日 2019 .01 .31
(71)申请人 南通大学 地址 226019 江苏省南通市啬园路9号
(72)发明人 潘刚伟 王奕哲 胡忠策 吴润光 董震 姚理荣 徐思峻
(74)专利代理机构 上海启核知识产权代理有限 公司 31339
6 .根据权利要求1-5任一项所述的一种超吸水聚乳酸多孔材料，其特征在于，所述多孔 材料在受控堆肥条件下，生物降解率为70％-100％。
7 .根据权利要求1-5任一项所述的一种超吸水聚乳酸多孔材料的制备方法，其特征在 于，包括如下步骤：
S1 .将聚乳酸在20℃-40℃溶解于溶剂中，得到聚乳酸溶液； 所述的溶剂为六氟异丙醇、二氧六环和水的混合溶剂 ，其中水的含量为0-30％ ，六氟异 丙醇和二氧六环以任意比例混溶；所述聚乳酸溶液的质量体积浓度为0 .05％-15％； S2 .在步骤S1中的聚乳酸溶液中加入超吸水短纤维并搅拌均匀，所述超吸水短纤维的 含量为聚乳酸质量的2wt％-50wt％，纤维细度为200nm-5000nm； S3 .将步骤S2中所述含有超吸水纤维的聚乳酸溶液在-196℃--10℃下冷冻2分钟-120 分钟； S4 .将步骤S3中所述冷冻的含有超吸水纤维的聚乳酸溶液放于冷冻干燥机中冻干，制 得所述的超吸水聚乳酸多孔材料。