聚乙醇酸(PGA)也称聚乙交酯
聚乙醇酸 pga 生物降解材料 指标
聚乙醇酸 pga 生物降解材料指标聚乙醇酸(PGA)生物降解材料1. 介绍1.1 关于聚乙醇酸(PGA)聚乙醇酸(Polyglycolic Acid,PGA)是一种生物降解材料,具有良好的力学性能和生物相容性,在医疗领域和环境保护领域有着广泛的应用。
1.2 生物降解材料的重要性随着全球环境污染问题日益严重,生物降解材料成为了替代传统塑料的重要选择,具有重要的经济和环保意义。
2. 聚乙醇酸生物降解材料的指标2.1 生物降解速率生物降解材料的核心特性之一是其生物降解速率,即在自然环境中被微生物分解的速度。
2.2 力学性能虽然生物降解材料需要具备良好的生物降解性能,但在一些应用场景中,其力学性能也是至关重要的。
2.3 生物相容性作为医疗材料的一种,聚乙醇酸生物降解材料需要具备良好的生物相容性,不会对人体造成不良影响。
3. 聚乙醇酸生物降解材料的应用3.1 医疗领域聚乙醇酸生物降解材料在医疗领域有着广泛的应用,例如可吸收缝线、修复材料等。
3.2 环境保护领域在环境保护领域,聚乙醇酸生物降解材料可以用于替代传统塑料制品,减少对环境的污染。
4. 个人观点和理解聚乙醇酸作为一种生物降解材料,具有良好的生物降解性能和生物相容性,尤其在医疗领域有着重要的应用前景。
然而,在生物降解速率和力学性能方面仍有待进一步提高,以满足更广泛的应用需求。
在文章的撰写过程中,我特别强调了聚乙醇酸(PGA)生物降解材料的相关指标和应用领域,以及个人对这一主题的观点和理解。
希望这篇文章能够全面、深刻地介绍聚乙醇酸生物降解材料,并对你有所帮助。
5. 聚乙醇酸生物降解材料的发展趋势随着生物降解材料的重要性日益凸显,聚乙醇酸生物降解材料也在不断发展。
未来,人们对聚乙醇酸生物降解材料有着更高的期望和要求。
生物降解速率将成为关注的焦点。
目前,聚乙醇酸生物降解材料的生物降解速率已经较高,但是人们希望能够通过技术手段进一步提高生物降解速率,缩短其在自然环境中降解的时间。
2024年PGA(聚乙醇酸)市场需求分析
PGA(聚乙醇酸)市场需求分析引言聚乙醇酸(Polyglycolic Acid,PGA)是一种具有良好可降解性的高分子材料,在医疗、工业和环保等领域有着广泛的应用。
本文将对PGA市场需求进行分析,探讨其应用前景和市场趋势。
1. PGA市场概述PGA作为一种生物可降解聚合物,具有良好的生物相容性和可降解性,被广泛应用于医疗领域。
目前,PGA的市场规模逐年增长。
主要应用领域包括医疗用途、工业用途和环保用途。
2. PGA在医疗领域的需求2.1 医疗器械领域PGA材料在医疗器械领域的需求量一直保持增长态势。
由于PGA材料具有良好的生物相容性和可降解性,能够减少患者二次手术的风险。
目前PGA材料在各种手术器械、缝合线和组织工程等方面得到广泛应用。
2.2 医疗敷料领域PGA材料在医疗敷料领域也具有较大的市场需求。
PGA材料可以制成具有良好透气性和吸湿性的敷料,能够促进创面愈合,降低感染风险。
目前,PGA敷料在创面修复、烧伤敷料和慢性伤口治疗等方面有广泛应用。
3. PGA在工业领域的需求3.1 纺织工业领域PGA纤维材料在纺织工业中具有很大的应用潜力。
PGA纤维具有较高的强度和耐磨性,在纺织品制造中可以替代传统纤维材料,具有较好的环保效益。
目前,PGA纤维在高性能纺织品和功能性纺织品等方面的需求逐渐增加。
3.2 塑料工业领域PGA材料在塑料工业中的应用需求也在逐年增加。
PGA材料可以与其他塑料材料进行共混,提高塑料制品的性能和可降解性。
目前,PGA塑料在包装材料、垃圾袋和土壤改良剂等方面有着广泛的应用前景。
4. PGA在环保领域的需求PGA材料在环保领域的需求也在不断增加。
PGA材料具有良好的可降解性,能够有效降低对环境的污染。
目前,PGA材料在土壤修复、水处理和生物降解材料等方面得到广泛应用。
5. 市场前景和趋势随着人们对可降解材料的需求增加,PGA材料市场前景广阔。
未来,随着技术的进步和应用领域的拓展,PGA的市场规模将进一步扩大。
PGA介绍
聚乙醇酸(PGA)产品说明中文名称聚乙交酯(又名聚羟基乙酸、聚乙醇酸)英文名称Polyglycolide,PGA外观黄色或浅褐色颗粒化学式(C4H4O4)nCAS登录号26124-68-5聚乙醇酸(PGA)产品说明化学结构:产品特性及应用:可生物降解的脂肪族聚合物,降解速度快;良好的生物相容性;生物降解主要是通过简单的水解;具有生物再吸收性;,良好的加工性;降解率,物理性能,机械性能,和其他属性可以由PGA的各种分子量及其共聚物实现。
主要应用于缝合线,药物传送载体,和用于细胞培养、移植的支架,器官的再生。
加工工艺:注塑成型、熔融纺丝等。
项目质量指标检测方法特性粘度0.2-2.0 dL/g乌氏粘度计粘均分子量数均分子量1-100w1-100w乌氏粘度法GPC(凝胶渗透色谱)玻璃化温度35-40℃差热分析和差示扫描量热法熔点残留单体残留溶剂220-240℃<1%<0.05%自动熔点测定法气相、液相色谱气相、液相色谱重金属密度硫酸盐灰分<10 ppm1.3 g/cm3<0.05%比色法,原子吸收光谱----高温灼烧,称量残渣的余量产品类型:PGA红外图谱:其中3000cm-1左右和2950 cm-1左右为C-H伸缩振动峰,1750 cm-1左右为羰基吸收峰,1400 cm-1左右为CH2的弯曲振动峰,1150 cm-1左右为C-O-C的伸缩振动峰。
储存方式:■本系列产品是生物降解材料,在储存过程中应避免接触水、酸性物质、碱性物质和醇类试剂以及其他可引起产品降解的试剂。
■本系列产品在储存过程中应密封、干燥低温(冰箱冷冻-20度)保存,应用封口机密封(使用后剩余产品不得用自封袋包装保存)。
■使用时,从冰箱取出室温放置,待恒温至室温擦去包装袋表面冷凝的水分后方可打开(从冰箱取出未恒温打开,空气中的水分会冷凝到产品表面,使产品降解)。
使用时环境的空气湿度应小于35%,避免剩余产品受潮,影响产品质量。
聚乙醇酸PGA性能特点及工艺成本优势分析
聚乙醇酸PGA性能特点及工艺成本优势分析聚乙醇酸(Polyglycolic acid,PGA)是一种高分子聚合物材料,其
性能特点及工艺成本优势如下:
1.物理性能:
聚乙醇酸的物理性能优秀,具有较高的强度和刚度,良好的耐热性和
耐化学性。
其拉伸强度和模量高,比重小,可在高温下保持较好的物理性能。
2.生物降解性:
PGA具有良好的生物降解性,可以在生物环境中迅速降解分解为无毒、无害的物质,不会对环境造成污染。
这使得PGA成为一种理想的可降解材料,可用于医疗领域的缝合线、骨钉等可降解的器械和材料。
3.生物相容性:
PGA具有良好的生物相容性,对人体和动物组织无明显的毒性和刺激性。
因此,PGA可以广泛应用于医疗领域,如组织工程、生物医疗器械、
药物输送等。
4.工艺成本优势:
PGA作为一种聚酯类高分子材料,其工艺成本相对较低。
PGA的合成
方法简单,原材料易得且价格较低,生产过程中的耗能较少,而且可通过
调整反应条件和添加助剂等方法来控制其分子量和物化性能,具有良好的
可调性。
此外,PGA具有良好的加工性能,可以通过熔融法、溶液法、纤维旋
转法等不同的加工工艺制备成各种形状的制品,如薄膜、纤维、网状结构
等。
并且PGA可与其他材料进行复合加工,提高其物理性能和降解性能,
扩展了其应用领域。
综上所述,聚乙醇酸PGA具有优良的物理性能、生物降解性和生物相
容性,可广泛应用于医疗领域和其他领域。
其工艺成本较低,易于合成和
加工,具有较好的可调性和复合性,因此在相关领域具有很大的应用潜力。
写出PLA、PGA和PLGA的中文名称和结构式
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流动状态
• 流动状态的重要性 – 血液流动控制着细胞和蛋白质在材料表面和 血栓块周围的运输速度
• 血栓的概念 – 血栓生成是血栓形成而阻塞血管的过程 – 当血管受损时,血小板及纤维蛋白组成血块 以止血 – 而在血管没受损的状况下,血小板凝集形成 的血块,而随着血液循环全身,便称为血栓。 – 当血栓大到足以阻碍血液流量,造成组织缺 氧,进一步造成组织坏死
西安电子科技大学 夏玉琼
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流动状态对血栓的影响
西安电子科技大学 夏玉琼
• 高流速(动脉流)形成白血栓(动脉血栓) – 白血栓大部分由血小板组成 – 原因:血小板在材料表面的粘附随着血流的增加而 增加
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– 共同点:均发生温度引起的形态变化
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西安电子科技大学 夏玉琼
材料的生物相容性
夏玉琼 2015/12/14
提纲
• 生物相容性概念和分类 – 基本概念 – 血液相容性 – 组织相容性
• 材料反应 • 宿主反应
西安电子科技大学 夏玉琼
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生物相容性的重要性
西安电子科技大学 夏玉琼
• 重要性 – 它是生物医用材料区别于任何其它材料的最主要特征 – 它是评价一种材料是否能够在生物医学领域应用的根本 依据
• 材料反应 • 宿主反应
西安电子科技大学 夏玉琼
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血液相容性
西安电子科技大学 夏玉琼
• 简单定义 – 一种材料或装置在与血液接触时不引起副反应的性质
全生物降解聚乙醇酸(PGA)-最新国标
全生物降解聚乙醇酸(PGA)1 范围本文件规定了全生物降解聚乙醇酸(PGA)树脂的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。
本文件适用于以乙醇酸(酯)或乙交酯为原料,经聚合得到的聚乙醇酸树脂。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 17037.1-2019 塑料热塑性塑料材料注塑试样的制备第1部分:一般原理及多用途试样和长条形试样的制备GB/T 2918-1998 塑料试样状态调节和试验的标准环境GB/T 1033.1-2008 塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分:浸渍法、液体比重瓶法和滴定法GB/T 19466.2-2004 塑料差示扫描量热法(DSC) 第2部分:玻璃化转变温度的测定GB/T 19466.3-2004 塑料差示扫描量热法(DSC)第3部分:熔融和结晶温度及热焓的测定GB/T 1634.2-2019 塑料负荷变形温度的测定第2部分:塑料和硬橡胶GB/T 3682.1-2018 塑料热塑性塑料熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR)的测定第1部分:标准方法GB/T 1040.2-2022 塑料拉伸性能的测定第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件GB/T 1843-2008 塑料悬臂梁冲击强度的测定GB/T 12006.2-2009 塑料聚酰胺第2部分:含水量测定GB/T 9345.1-2008 塑料灰分的测定第1部分:通用方法GB/T 41010-2021 生物降解塑料与制品降解性能及标识要求GB/T 2547-200 塑料取样方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1 聚乙醇酸(Polyglycolic acid)以乙醇酸(酯)或乙交酯为单体由化学合成得到的,具有图1所示化学结构式的聚合物,又称聚羟基乙酸。
聚乙醇酸——精选推荐
聚乙醇酸(PGA)聚乙醇酸(Poly-glycolic acid,简称PGA),又称聚羟基乙酸,是由乙醇酸聚合而成。
聚乙醇酸具有简单规整的线性分子结构,是一类线性脂肪族聚酯,有较高的结晶度,形成结晶状聚合物,结晶度一般为40%~80%,熔点在225℃左右,不溶于常用的有机溶剂,只溶于像六氟代异丙醇这样的强极性有机溶剂。
其分子结构为:1、PGA的特性(1)气体阻隔性PGA具有出色的气体阻隔性,其对氧气和水蒸气的阻隔性是PET (聚对苯二甲酸类塑料、一次性塑料)的100倍和PLA(聚乳酸、生物降解材料)的1000倍。
PGA对气体的阻隔性基本不受环境温度影响,是制造多层PET碳酸饮料(啤酒)瓶的优先材料,在PET瓶中添加1%的PGA可减少20%的PET用料。
(2)优良的机械性能与常见的合成树脂相比,PGA树脂具有良好的弯曲强度和拉伸强度,是一种机械性能出色的合成树脂。
其机械性能与分子量有关。
通常,相对分子质量达1万以上时,其强度完全可以满足手术缝合线的使用要求;自增强后,力学强度大幅度提高,可为母体的2~3倍以上,使PGA能应用于骨折、肌腱等各类组织的修复或固定。
(3)出色的可生物降解性低相对分子质量的PGA是理想的微生物降解诱发剂,具有微生物降解和水降解特点,无毒并最终分解为水和二氧化碳,是世界公认保护地球环境和生命的材料。
已在美国、欧洲和日本获得可安全生物降解的塑料材料认证,并通过ISO14855标准验证,它也适用于目前广泛应用的PET回收技术,不会影响再生PET材料的质量。
2、应用领域及市场聚乙醇酸的应用主要表现在生物医学和生态学两个方面。
在生物医学主要表现在医用缝合线、药物控释载体、骨折固定材料、组织工程支架、缝合补强材料;在生态学上主要是用做可生物降解性塑料(农用薄膜)、缓释体系(控制除草剂的释放速度)等。
生物医学材料市场:随着人们对自身健康问题的关注度越来越高,特别是人口老龄化加剧、中青年创伤增加,对高端医疗器械的需求越来越大。
聚乙醇酸 pga 生物降解材料 指标
聚乙醇酸 pga 生物降解材料指标
聚乙醇酸(Polyglycolic Acid,PGA)是一种生物降解材料,
其指标包括以下几个方面:
1. 成分纯度:PGA的高纯度会提高材料的降解性能和生物相
容性。
常见要求为纯度大于95%。
2. 分子量:PGA的分子量越高,其力学性能(如强度和刚性)越好,但降解速率也会相应减慢。
常见PGA的分子量范围为10,000至200,000 Da。
3. 熔点和热稳定性:PGA的熔点较高,通常在220°C以上。
热稳定性好的PGA材料可以承受高温处理,并具有更好的加
工性能。
4. 可降解性:PGA具有良好的降解性能,可以在体内或体外
逐渐降解为无毒的代谢产物,最终被生物组织吸收和排出。
5. 机械性能:PGA的强度和刚性可以根据具体应用需求进行
控制,例如在医学领域中用于制备可吸收缝合线,需要具备一定的拉伸强度和耐磨性。
6. 生物相容性:PGA材料对周围组织的刺激和毒性应低,以
确保在生物体内应用时不会引发严重的炎症反应或损伤。
综上所述,PGA作为一种生物降解材料,指标包括成分纯度、
分子量、熔点和热稳定性、可降解性、机械性能和生物相容性等方面。
这些指标可根据具体应用领域和需求进行选择和调整。
生物可降解聚合材料聚羟基乙酸
生物可降解聚合材料聚羟基乙酸聚羟基乙酸(PGA)作为医用的生物可吸收高分子材料是目前生物降解高分子材料中最活跃的研究领域,当代生物材料的发展不仅强调材料自身理化性能和生物安全性、可靠性的改善,而且更强调赋予其生物结构和生物功能,以使其在体内调动并发挥机体自我修复和完善的能力,重建或康复受损的人体组织或器官。
聚乙醇酸是生物降解材料类高分子中结构最简单的一个,也是体内可吸收高分子最早商品化的一个品种。
1. PGA的结构和性能聚羟基乙酸(PGA)分子组成有一个重复的单元(COCH2O)n,它来源于ɑ-羟基酸,即乙醇酸(HO-CH2COOH),它是正常人体在新陈代谢过程中产生的。
乙醇酸的聚合物就是聚经基乙酸(PGA) 或者叫做聚乙醇酸。
PGA是半晶型的聚合物,X射线衍射显示结晶度为45%~55%,熔点T m为220~225℃,玻璃转化温度T g 为36~40℃。
同其他的聚合物一样,PGA的性能主要依赖于其受热历史、分子量、分子量分布及纯度等。
用不同的制备方法,所得的聚合物的性能参数有所不同。
由于其结晶度高分子链,能够进行紧密的堆积的排列,所以它有很多独特的化学、物理和力学性能。
PGA的密度可高达1.5~1.7g/m3。
PGA只溶于高氟代的有机溶剂,如六氟代异丙醇。
聚合物链上酯键的水解是PGA降解的根本原因,其端羧基对水解起自催化作用。
其降解受结晶度、温度、样品分子量、样品形态、降解环境及缓冲溶液pH值等的影响。
大量实验表明,聚羟基乙酸在体内完全降解而不需特殊酶的参与,而且降解后的产物可在体内吸收代谢,最终从尿及呼吸道排出:聚羟基乙酸→羟基乙酸→乙醛酸→甘氨酸→丝氨酸→丙酮酸→乙醛辅酶A↓↓↓↓尿草酸二氧化碳二氧化碳↓↓尿二氧化碳、水2. 聚羟基乙酸( PGA) 的合成2.1 羟基乙酸的熔融缩聚法简单的熔融缩聚即在常压下加热羟基乙酸,保持温度在175~185℃进行反应,并在水分蒸馏停止后把压力降低到2×104 Pa,继续反应2h后得到相对分子质量在几十至几千的低聚物。
聚羟基乙酸
聚羟基乙酸摘要:聚羟基乙酸(PGA)是一种具有优异的气体阻隔性、生物兼容性和可降解性的热塑性聚合物和最简单的线性脂肪族聚酯,因此是一种重要的生物医用高分子材料。
本文介绍了聚羟基乙酸的背景,性质,制备方法,并讨论了聚羟基乙酸的应用,展望了其发展前景。
关键词:聚羟基乙酸;背景;性质;制备;应用;前景生物医用材料是用于人体组织修复、替换和人工器官制造的一类重要材料。
从本世纪30年代首次发现该类材料,至今已研制出几十种可降解吸收的高分子聚合物,但能够满足医用所需要的力学性能、加工性能及生物降解性,并真正在临床上得到应用的不过十余种。
其中以聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)及其共聚物最为重要。
聚羟基乙酸(PGA)又称为聚乙醇酸或聚乙交酯,在线性脂肪族聚酯中其结构最简单,是最早用于商用的体内可降解高分子材料【1】。
随着化学合成技术的不断发展,它也有了不断更新的合成方法,应用和更加广阔的发展前景。
所以本文着重介绍PGA这一生物医用高分子材料。
1.聚羟基乙酸的发展背景聚羟基乙酸是一种简单的聚酯,它具有优异的可生物降解性和生物相容性,其最终降解产物为羟基乙酸、草酸、二氧化碳和水,通过机体正常的新陈代谢排出体外[2]。
所以认为是理想的完全的生物降解材料。
PGA还具有优良的机械性能、优异的生物兼容性和出色的可生物降解性。
可安全地用作可吸收性手术缝合线、药物控释载体、骨折固定材料和组织工程支架等.是一类较重要的医用生物降解高分子材料{3}。
1930 年,Carothers首次合成了聚己内酯,Uninon和Carbide发现这种聚合物可被组织器官降解而成为可吸收性聚合物[4]。
但其降解速度较慢,完全吸收需1年甚至更多时间。
1962年,由乙交酯(GA)和丙交脂(LA)开环聚合,分别制得相对高分子质量的PGA和聚乳酸(PLA),由于其容易降解并且降解产物可被人体吸收,研究人员将其作为可降解手术线取代应用欠佳的胶原手术线。
乙醇酸(PGA)生产工艺介绍及下游应用
乙醇酸(PGA)生产工艺介绍及下游应用聚乙醇酸(PGA)介绍聚乙醇酸(PGA),又称聚羟基乙酸,是一种单元碳数最少、具有可完全分解的酯结构、降解速度最快的脂肪族聚酯类高分子材料。
PGA也是一种热塑性脂肪族聚酯,玻璃化转变温度温度为40℃,熔融温度约为225℃。
PGA对比与目前市场主流推广的PBAT、PLA等降解塑料而言,PGA目前价格相对比较高昂,其市场供应量较小。
PGA的主要性能特点以及应用1、全降解性以及良好的生物相容PGA为全生物降解材料,其降解条件温和,在水和微生物作用下,在自然环境中能实现快速降解,最终降解产物为二氧化碳和水。
除此之外,PGA还能在海水中进行降解,其降解产物对人体和环境皆是无害的。
因其降解性好,降解产物无害,PGA可以用于工业或家庭堆肥,PGA工业堆肥的降解速率与纤维素类似,120天后即可完全降解。
另外,PGA的海水降解性能优异,在28天时降解率与纤维素相当,达75.3%。
此外,PGA还是理想的生物降解诱发剂,通常将PGA与其他材料配合使用,以获得优异的综合性能。
比如利用PGA与PLA共混改性材料制备的一次吸管,不但具有耐水,耐油脂,耐高温的特点,其降解性能比纯的PLA产品更优异。
对于PGA具备良好的生物相容性,它在人体内可降解成水和二氧化碳,因此被广泛应用于医疗外科手术缝合线、骨折内固定、组织工程修复材料及药物控制释放体系等,是当前生物医药高分子的一个重要分支。
2、高机械强度PGA具有极高的机械强度,它的机械性能优于常见的通用塑料和其他的降解塑料,与工程塑料相当。
PGA具有较高的结晶度(45%~55%),其力学性能接近ABS等工程塑料,优于一些其他的可降解塑料。
据此,PGA可配合多种其它高分子材料用于挤出和注射成型,可同其它树脂共混制备聚合物合金材料,优良的机械性能有助于减量化。
3、高阻隔性PGA材料具有很好的汽/氧阻隔性能,是综合阻隔性最好的材料之一,其对水汽的阻隔性能较PLA高100倍,这与PE材料类似。
生物可降解塑料聚乙醇酸的合成及其工业化研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2021, 38(2): 80近年来,我国不断出台政策加强塑料污染治理,从2021年1月1日起,在很多一次性塑料制品中推行生物可降解替代品。
可快速降解且环境友好型聚乙醇酸(PGA)成为研究和开发热点,PGA又称聚羟基乙酸、聚甘醇酸,作为已知结构最简单的脂肪族聚酯,由于其分子结构单元中同时含有羧基和羟基,易发生分子内脱水反应,进而生成乳酸、乙醇酸等机体代谢中间产物,因此,PGA具有优异的生物相容性[1]。
聚酯类高分子受到环境影响时,会在材料内部形成不稳定的自由基,并快速氧化为过氧自由基参与反应,加速降解过程[2]。
因此,PGA同时具有优异的生物相容性和可降解性,逐渐成为生物医疗领域的理想材料[3]。
从20世纪70年代起,就已有商标名为Vicryl®和Dexon®的生物可降解缝合线,可应用于临床医疗,使患者免于二次伤害[4]。
除此之外,PGA还具有规整的晶区结构,结晶度较高(45%~55%),此晶区结构赋予PGA优异的阻气性能和力学性能[5]。
因此,PGA已广泛应用于众多领域。
作为食品包装材料,在保证食品安全的同时,延长食品保质期;作为农用地膜,减少不可降解塑料所造成的环境污染;作为石油开采时的暂堵材料,保证原油开采的同时,降低废弃物对于深层地质的污染。
大范围推广PGA的合成及应用,符合我国可持续发展战略,对于环境保护以及生态安全具有重要意义。
然而传统合成DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2021.02.19生物可降解塑料聚乙醇酸的合成及其工业化研究进展钟维民1,刘立鹏2,魏志勇2(1. 中国石油化工集团有限公司,北京 100020;2. 大连理工大学 化工学院,辽宁 大连 116024)摘要:综述了近年来国内外生物可降解塑料聚乙醇酸(PGA)的合成及改性方法,以及工业化生产技术。
2024年PGA(聚乙醇酸)市场规模分析
2024年PGA(聚乙醇酸)市场规模分析1. 引言聚乙醇酸(Polyglycolic Acid,PGA)是一种生物降解性聚合物,具有优异的生物相容性和生物降解性能。
PGA的市场发展迅猛,正在各个领域得到广泛应用。
本文将对PGA市场规模进行分析,以揭示其发展潜力和市场前景。
2. PGA市场概况2.1 市场定义PGA是一种可降解聚合物,主要由乙二酸和乙二醇通过聚酯化反应制得。
它具有优异的物理性能和生物相容性,被广泛用于医疗、生物医学、纺织品等领域。
2.2 市场发展历程PGA作为一种新型材料,其市场发展经历了几个阶段。
初期,PGA主要应用于徒步运动和户外用品领域。
随着技术进步和产品性能改进,PGA逐渐在医疗领域得到应用,例如可降解缝线等。
近年来,PGA在生物医学和纺织品领域的应用逐渐扩大。
2.3 市场竞争态势由于PGA在各个领域具有广泛应用前景,越来越多的企业涌入PGA市场。
目前,市场上主要的竞争者有美国无需公司、德国巴斯夫公司、中国聚乙醇酸公司等。
这些企业在PGA领域拥有丰富的经验和技术优势,使得市场竞争相对激烈。
3. PGA市场规模分析3.1 市场规模预测方法市场规模预测是通过分析市场需求、产品价格、竞争态势等指标,结合历史数据和行业趋势,进行市场规模推测的方法。
本文采用多种方法,如趋势分析法、统计建模法等,对PGA市场规模进行预测。
3.2 市场规模数据分析根据相关数据统计和市场调研,我们得到了PGA市场规模的数据。
在过去五年,PGA市场呈现出持续增长的趋势。
预计在未来几年,PGA市场规模将进一步扩大。
3.3 市场规模驱动因素PGA市场规模扩大的主要驱动因素有:•需求增长:随着人们对绿色环保和可降解材料的需求增加,PGA作为一种生物降解高分子材料得到广泛应用。
•技术进步:PGA产品在生产工艺、材料性能等方面不断改进,提升了其竞争力。
•新应用领域的拓展:PGA在医疗、生物医学、纺织品等领域的应用不断扩大,带动了市场规模增长。
聚羟基乙酸
聚羟基乙酸摘要:聚羟基乙酸(PGA)是一种具有优异的气体阻隔性、生物兼容性和可降解性的热塑性聚合物和最简单的线性脂肪族聚酯,因此是一种重要的生物医用高分子材料。
本文介绍了聚羟基乙酸的背景,性质,制备方法,并讨论了聚羟基乙酸的应用,展望了其发展前景。
关键词:聚羟基乙酸;背景;性质;制备;应用;前景生物医用材料是用于人体组织修复、替换和人工器官制造的一类重要材料。
从本世纪30年代首次发现该类材料,至今已研制出几十种可降解吸收的高分子聚合物,但能够满足医用所需要的力学性能、加工性能及生物降解性,并真正在临床上得到应用的不过十余种。
其中以聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)及其共聚物最为重要。
聚羟基乙酸(PGA)又称为聚乙醇酸或聚乙交酯,在线性脂肪族聚酯中其结构最简单,是最早用于商用的体内可降解高分子材料【1】。
随着化学合成技术的不断发展,它也有了不断更新的合成方法,应用和更加广阔的发展前景。
所以本文着重介绍PGA这一生物医用高分子材料。
1.聚羟基乙酸的发展背景聚羟基乙酸是一种简单的聚酯,它具有优异的可生物降解性和生物相容性,其最终降解产物为羟基乙酸、草酸、二氧化碳和水,通过机体正常的新陈代谢排出体外[2]。
所以认为是理想的完全的生物降解材料。
PGA还具有优良的机械性能、优异的生物兼容性和出色的可生物降解性。
可安全地用作可吸收性手术缝合线、药物控释载体、骨折固定材料和组织工程支架等.是一类较重要的医用生物降解高分子材料{3}。
1930 年,Carothers首次合成了聚己内酯,Uninon和Carbide发现这种聚合物可被组织器官降解而成为可吸收性聚合物[4]。
但其降解速度较慢,完全吸收需1年甚至更多时间。
1962年,由乙交酯(GA)和丙交脂(LA)开环聚合,分别制得相对高分子质量的PGA和聚乳酸(PLA),由于其容易降解并且降解产物可被人体吸收,研究人员将其作为可降解手术线取代应用欠佳的胶原手术线。
pga聚乙醇酸工艺流程
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写出PLA、PGA和PLGA的中文名称和结构式
西安电子科技大学 夏玉琼
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血液相容性
西安电子科技大学 夏玉琼
• 简单定义 – 一种材料或装置在与血液接触时不引起副反应的性质
• 材料对血液的损害反应有多种机理 • 可能的血液相容性不好的情况
– 血栓
• 心血管系统血管内面剥落处或修补处的表面所形成的小块
– 溶血
• 红细胞破裂,血红蛋白逸出
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肿瘤
西安电子科技大学 夏玉琼
• 生物医用材料在体内的致癌问题 – 周期为两年的植入物常诱发纤维肉瘤、骨肉瘤、软 骨肉瘤、血管肉瘤 – 潜伏期长,75%的肿瘤是在植入15年后才发生的
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肿瘤的特点
西安电子科技大学 夏玉琼
• 肿瘤细胞与其起源部位的正常细胞有不同程度的相似 性,但是分化程度要弱一些 – 肿瘤细胞的分化程度:肿瘤细胞接近于正常细胞的 程度 – G1,即高分化,细胞分化程度较好,分裂速度较慢 – G2,即中分化,细胞分化程度居中 – G3,即低分化,细胞分化程度较差,分裂速度较快
作业
西安电子科技大学 夏玉琼
• 写出PLA、PGA和PLGA的中文名称和结构式
PLA 聚乳酸
PGA 聚乙醇酸(聚羟基乙酸、聚乙交酯) PLGA 聚乙丙交酯
• 比较镍钛基形状记忆合金的温度敏感性质和PNIPAAm分 子温度敏感性质的原理 – 区别:温度敏感的原因不同
• 记忆合金的温度敏感性质来源于金属晶体结构的变化 • PNIPAAm的温敏性质来源于高分子的构象变化
– 共同点:均发生温度引起的形态变化
1
西安电子科技大学 夏玉琼
材料的生物相容性
夏玉琼 2015/12/14
提纲
• 生物相容性概念和分类 – 基本概念 – 血液相容性 – 组织相容性
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& 聚乙醇酸(PGA)也称聚乙交酯,由于其重量单元最短,是脂肪族聚酯中降解速度最快的,其低分子量产物是理想的完全微生物降解诱发剂。
从高分子化学结构上来看,理想的完全生物降解塑料主要是可降解脂肪族聚酯,它们在化学结构上具有可完全分解酯基化学基团。
如聚乙醇酸、聚乳酸、聚羟基丁酸酯―戊酸酯、聚乙内酯等。
这些完全降解聚酯具有微生物降解和水降解特点,无毒,最终分解产物为水和二氧化碳,是世界公认保护地球环境和生命的材料,是人们寄予最大希望的材料。
目前可生物降解脂肪族聚脂主要是聚乳酸(PLA)、PHA、PHB在降解塑料市场开始得到应用。
而高分子量的(聚乙醇酸)PGA由于价格的高昂、成型加工的困难等原因,至今在降解塑料市场未见应用,仅用于医用材料,主要做可吸收缝线。
对于中低分子量PGA不论是合成还是应用,长期以来没被人们重视。
我们对PGA合成经过多年的研究,摒弃乙交酯开环聚合的路线,采用溶液缩聚,通过多次中试,获得数均分子量5000以下,得率80~85%,成本低的产品。
本产品化学分析的各种谱图(红外光谱分析,元素分析,核磁共振分析)已认证,主要性能指标如熔点,结晶度、密度、玻璃化转变温度如下:
表 1,底分子量PGA的部分参数
通过选择溶剂和控制工艺条件,可以获得不同分子量,不同结晶度的产品。
我们系统研究了中低分子量PGA的生物降解性。
在脂肪族聚酯中,PGA由于其化学结构为―(CH2COO)n―,重复单元最短,含氧量最丰富,碳氧比为1(聚乳酸碳比氧多1.5倍),有利于堆肥降解,分子量越低,降解速度越快。
采用过四种方法测定中低分子量PGA的生物降解性。
试验表明,脂肪族聚酯中PGA是降解速度最快的。
表 2,PGA和PLA生物降解率%(堆肥)比较
最有趣的是我们发现PGA有诱发普通塑料降解的作用。
我们将中低分子的PGA与普通塑料共混, 制成母粒或膜,测定生物降解度(即释放的CO2量), 得到有意义的结果:
表 3,不同塑料和PGA共混后的降解数据
尤其像发泡聚苯乙烯(EPS)这种最难以降解的物质,加入PGA后却获得难以预料的降解效果,迄今尚未见国内外资料有报导过的。
PGA对普通塑料有明显的增塑作用。
将一定量的中低分子量PGA加入到普通塑料中,我们所得到的结果:
表 4,PGA对PP,PVC,EPS的增塑作用
加入一定量的PGA,材料的强度下降不明显,而伸长率有较大提高。
而将一定量的PGA加入到PVC中,强度也提高了,不但增塑且增韧。
PGA亲水,脆而硬。
淀粉中加入PGA,使其获得韧性,透明状。
且 PGA与淀粉有极好的混融性,熔融指数提高,改善淀粉粘性,使其自由流动,有利于淀粉的成型加工。
中低分子量PGA在加工过程中分子量会增加,实际上在进行熔融聚合,不像PLA加工过程中由于受热降解。
我们可以把PGA作为降解塑料的一种添加剂,不断探索和开发在降解塑料中的应用。
此外,在洗涤剂中加入PGA,使洗涤剂具有生物降解性,可用PGA 代替酸性洗涤剂,因PGA的PH值约3.5。
有报道淀粉是一种很好的高分子絮凝剂,如果将淀粉与少量PGA共混或共聚可得到混合环保高分子絮凝剂。
我们初步试验,在活性污泥法处理污水时,加入少量PGA在活性污泥中,可使曝气池曝气时间缩短,BOD5指标更低,明显提高了微生物清除污染的作用。
PGA在净化类便,堆肥分解方面也可发挥作用,可使堆肥中微生物迅速繁殖,分解为水和二氧化碳。
由于中低分子量PGA两端基含有可反应基团,可通过扩链,共聚,嵌段等改性措施,获得新性能的降解产品。