聚乳酸缓释膜
生物降解型塑料-聚乳酸(PLA)
生物降解型塑料-聚乳酸(PLA)清华大学美术学院 贺书俊 学号2012013080摘要： 近年来世界各国都高度重视源于可再生资源的可降解高分子材料的研究开发，聚乳酸因可生物降解、性能优异、应用广泛而深受青睐。
本文主要介绍了聚乳酸的降解机理、作为可降解塑料的应用现状、改进方法以及未来的发展趋势。
1、 聚乳酸简介单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基，多个乳酸分子在一起，-OH 与别的分子的-COOH 脱水缩合，-COOH 与别的分子的-OH 脱水缩合，就这样，它们手拉手形成了聚合物，叫做聚乳酸。
聚乳酸也称为聚丙交酯，属于聚酯家族。
聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。
聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。
[1]2、 聚乳酸降解机理聚乳酸是典型的“绿色塑料”，因其良好的生物相容性、完全可降解性及生物可吸收性，是生物降解材料领域中最受重视的材料之一，下面就聚乳酸的降解机理进行介绍。
聚乳酸是一种合成的脂肪族聚酯，其降解可分为简单水解（酸碱催化）降解和酶催化水解降解。
从物理角度看，有均相和非均相降解。
非均相降解指降解反应发生在聚合物表面，而均相降解则是降解发生在聚合物内部。
从化学角度看，主要有三种方式降解：①主链降解生成低聚体和单体；②侧链水解生成可溶性主链高分子；③交链点裂解生成可溶性线性高分子。
本体侵蚀机理认为聚乳酸降解的主要方式为本体侵蚀，根本原因是聚乳酸分子链上酯键的水解。
聚乳酸类聚合物的端羧基（由聚合引入及降解产生）对其水解起催化作用，随着降解的进行，端羧基量增加，降解速率加快，从而产生自催化现象。
[2]因乳酸来源于可再生资源，经过聚合、改性、加工成制品，当制品废弃时，能完全被人体吸收或被环境生物所降解成二氧化碳和水，从而造福人类并无污染地回归自然，聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。
强韧耐热聚乳酸纳米复合膜材料制备及性能研究
强韧耐热聚乳酸纳米复合膜材料制备及性能研究发布时间：2023-01-31T06:23:23.795Z 来源：《中国科技信息》2022年第18期作者：王龙生[导读] 聚乳酸膜(PLA)是一种以植物淀粉为原料，经过发酵王龙生上海仪耐新材料科技有限公司上海市 201702摘要：聚乳酸膜(PLA)是一种以植物淀粉为原料，经过发酵、聚合而制成的绿色聚合物。
其理化性能、生物相容性、生物降解性能优良。
作为“最具潜力的可生物降解材料”，已受到人们的普遍重视。
但是PLA也存在着一定的缺陷，例如韧性、耐热性差等，这些缺陷制约了它的商品化和规模化应用。
共混、共聚改性、纳米复合改性是目前亟待解决的问题。
改性后的聚乳酸可以在聚乳酸中形成一个成核位点，从而进一步提高聚乳酸的晶体结构。
在聚合物中加入微量的改性后，聚乳酸的机械性能和耐高温性能得到了明显的改善。
此背景下，本文试着探讨强韧耐热聚乳酸纳米复合膜材料的制备问题，并对其应用性能进行必要探讨。
关键词：强韧耐热材料；聚乳酸纳米复合膜；制备；性能1相关概念定义1.1乳酸乳酸，也叫2-羟基丙酸，是一种化学式为C3H6O3的羧酸，其结构形式如图1所示。
聚乳酸是一类含羟基的羧酸类化合物。
在水里的羧基释放了一个质子，接着形成乳酸盐离子。
图１乳酸的分子结构1.2聚乳酸的形成及应用聚乳酸是由若干个乳酸分子构成的，以乳酸为主要成分，提取的主要原材料是玉米，木薯，大米和马铃薯。
该产品具有原材料容易获得和可生物降解的特点，是一种很有意义的绿色环保材料。
在自然环境中，聚乳酸可以分解并产生CO2和水，而不会对环境产生污染。
通过光合作用和分解所产生的废弃物，可以再利用到生态循环中。
目前，聚乳酸降解的主要途径有：堆肥降解、埋藏自然降解、活性污泥降解以及海水浸泡降解。
由于其优异的力学特性，可用于吹塑、成型、挤出、注射成型等各种工艺。
该产品可广泛用于包装材料、家电外壳材料、汽车内饰材料等。
虽然聚乳酸是一种具有生物可降解性的聚合物，其复合材料的研制与应用日益受到人们的重视,但由于聚乳酸存在着较低的韧性、脆性织构等缺陷，使其在很多方面的应用受到很大的限制。
聚乳酸用途
聚乳酸用途
先介绍什么是聚乳酸
聚乳酸是一种生物降解性的高分子材料，具有良好的生物相容性
和性能稳定性。
从化学结构上来看，聚乳酸是一种聚酯，可分为L、D
和DL型，其中L型聚乳酸最为常用。
接着介绍它的用途
1. 医学领域
聚乳酸在医学领域中具有广泛的应用，可以用于制造缝合线、拟
合板等医疗器械。
相较于传统的合成材料，聚乳酸具有更好的生物相
容性和生物降解性，能够减少对人体的伤害和环境的污染。
2. 纤维制品
聚乳酸纤维具有很好的特性，如柔软、透气、吸湿、防静电、纤
维强度高等。
可以制造成不同用途的纤维制品，如无纺布、过滤材料、服装、手套等。
3. 环保领域
聚乳酸具有优异的环保性能，是一种可生物降解的高分子材料。
可以制造成塑料薄膜、玩具、包装材料等物品，节约资源、减少对环
境的影响。
4. 其他用途
聚乳酸也可用于生物医药领域中制造药物缓释系统，以实现更好
的药效；还可以用于农业领域中制造慢释肥料等等。
结论
综上所述，聚乳酸是一种重要的生物降解性材料，有着广泛的应
用前景。
在医学、纺织、环保等领域中，聚乳酸都具有不可替代的作用。
未来，聚乳酸的应用范围将更为广泛，发挥其优秀的物理和化学
性能，为人类生活带来更多便捷和舒适。
医药用高分子材料——聚乳酸
医药用高分子材料——聚乳酸聚乳酸（PAL）也称为聚丙交酯，属于聚酯家族。
它是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。
聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。
聚乳酸作为一种新型的高分子聚合材料有良好的生物相容性和生物降解性，是FDA认可的一类生物降解材料，最终降解产物是二氧化碳和水，对人体无毒、无刺激，因此聚乳酸及其共聚物已经成为生物医用材料中最受重视的材料之一。
20世纪50年代，由丙交酯（LA）开环聚合制得了高分子量的聚乳酸，但由于这类脂肪族聚酯对热和水比较敏感，长时间未引起人们的足够重视。
直到20世纪60年代，科学工作者重新研究PAL对水敏感这一特征时，发现聚乳酸适合作为可降解手术缝合线材料。
1966年，Kulkami等提出低分子量的PAL能够在体内降解，最终的代谢产物是CO2和H2O，中间产物乳酸也是体内正常代谢的产物，不会在体内积累，因此PAL在生物体内降解后不会对生物产生不良影响。
随后报道了高分子量的PAL也能在人体内降解，由此引发了以这类材料作为生物医用材料的开端。
1 聚乳酸及其共聚物在缓释药物中的作用缓释、控释制剂又称为缓释控释给药系统（sustained and controlled release drug delivery system）,不需要频繁给药，能够在较长时间内维持体内有效的药物浓度，从而可以大大提高药效和降低毒副作用[4]。
聚乳酸及其共聚物被用作一些半衰期短、稳定性差、易降解及毒副作用大的药物控释制剂的载体，有效的拓宽了给药的途径，减少了给药的次数和给药量，提高了药物的生物利用度，最大限度的减少药物对全身特别是肝、肾的毒副作用。
高相对分子量聚乳酸用作缓释药物制剂的载体可分为两种:一是使用聚乳酸制作药物胶囊，可有效抑制吞噬细菌的作用，让药物定量持续释放以保持血药相当平稳；另一种是作为-囊膜材料用于药物酶制剂、生物制品微粒及微球的微型包覆膜，更有效控制药物剂量的平稳释放。
聚乳酸缓释膜
聚乳酸改性膜缓释性及降解性一. 聚乳酸及其共聚改性膜的合成1．以两种构型的聚乳酸为单体合成高分子量的有规立构嵌段D，L-聚乳酸：首先熔融缩聚合成较低分子量的D-聚乳酸和L-聚乳酸，然后将这两种构型的聚乳酸1：1等量熔融状态下混合，以形成立体配合物，最后使熔融态的立体配合物降温进行固相聚合反应，非晶态的聚乳酸链延长为高分子量的有规嵌段外消旋聚乳酸；2．PEG与丙交酯共聚改性，制得相对分子质量高的嵌段共聚物PLA-PEG-PLA。
研究表明：随着PEG质量分数的增加，玻璃化转变温度降低；3. 淀粉和淀粉衍生物的脂肪族聚酯接枝共聚物；4. 壳聚糖接枝改性聚乳酸，聚乳酸能接枝到壳聚糖的氨基或羟基上，制得亲水性/ 疏水性两亲可降解材料；三．聚乳酸及其改性膜的制备1）聚乳酸的溶液浇铸法成膜：分别称取适量聚乳酸将其溶解在三氯甲烷中，配成ω=0.02的三氯甲烷溶液，用3#砂芯漏斗过滤，静置脱泡后，将完全溶解的聚乳酸溶液浇铸在4cm³8 cm的玻璃膜具中，在室温下自然干燥48h后揭膜，再置于真空烘箱中室温下抽48 h，所得膜放于干燥器中备用。
2）聚乳酸的溶剂挥发成膜法，聚乳酸或聚乙二醇改性聚乳酸薄膜的制备采用溶剂挥发成膜法，即将聚合物用丙酮溶解，缓慢倾倒在聚四氟乙烯模板上，在通风柜中室温干燥24h，再放入40℃真空烘箱干燥24h，脱膜密封保存备用。
3）用1:1的无水酒精溶液，清洗玻璃板，擦净并放入电热恒温干燥箱中干燥。
将铸膜液倒在干燥后的玻璃板上，使之流涎盖满玻璃片，并用刮刀垂直玻璃板均匀用力向前推动刮刀，玻璃板上就留有一层薄膜，膜厚控制在0.5～1mm之间。
为保证制成的膜厚度均匀，我们在玻璃板的两侧粘上两片盖玻片做两个突起，突起部分厚度在0.5～lmm之间，刮刀架在突起部分向前推动，这样制成的膜均匀性较好。
将玻璃板放在千燥箱中干燥，将温度调节至80℃，干燥8小时后将玻璃板从干燥箱中取出。
然后用刮刀小心地将膜从玻璃权上取下，并保存于聚乙烯袋中以备后用。
PLA-聚乳酸简介
PLA-聚乳酸简介聚乳酸，英文名称Polylactic acid 或者Polylactide，简称PLA，由生物发酵生产的乳酸经人工化学合成而得的热塑性聚合物，但仍保持着良好的生物相容性和生物可降解性。
不象其他的树脂必须来源于石油，聚乳酸来源于可再生的象玉米、小麦、甘蔗等天然农作物，是一种完全绿色材料，近年来越来越受到全世界的关注。
聚乳酸是由生物发酵生产的乳酸经人工化学合成而得的聚合物，但仍保持着良好的生物相容性和生物可降解性。
具有与聚酯相似的防渗透性，同时具有与聚苯乙烯相似的光泽度､清晰度和加工性。
并提供了比聚烯烃更低温度的可热合性，可采用熔融加工技术，包括纺纱技术进行加工。
因此聚乳酸可以被加工成各种包装用材料，像农业､建筑业用的塑料型材､薄膜，以及化工､纺织业用的无纺布､聚酯纤维等。
而PLA的生产耗能只相当于传统石油化工产品的20%—50%，产生的二氧化碳气体则只为相应的50%。
聚乳酸有良好的机械性能及物理性能，适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。
可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。
进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地面垫等等，市场前景十分看好。
聚乳酸有良好的相溶性和可降解性，在医药领域应用也非常广泛，如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等，低分子量聚乳酸作药物缓释包装剂等。
聚乳酸是一种全新形态的塑料,它来源于自然循环再生的概念，一个和现今传统塑料正好相反的概念，它不是由有限的石化资源（石油）所制成，而是使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。
淀粉原料可经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸。
90年代由葡萄糖转成乳酸的制造技术已有重大的突破，聚乳酸生产技术的改进降低了聚乳酸的生产成本。
PLA的合成和分子结构式：聚乳酸的分解：聚乳酸的分解有两个阶段：经水解反应分解之后再靠微生物分解。
国内首款生物基可降解双向拉伸聚乳酸薄膜(BOPLA)在厦门投入量产
中外动态国内首款生物基可降解双向拉伸聚乳酸薄膜（BOPLA）在厦门投入量产The first domestic biodegradable biaxially oriented polylactic acid sheet (BOPLA) was put into mass production in Xiamen 日前，国内首款生物基可降解双向拉伸聚乳酸薄膜（BOPLA）在厦门投入量产。
率先攻克这项技术的，是位于厦门的全球最大BOPA（双向拉伸聚酰胺薄膜，又称聚酰胺材料）供应商中仑新材料有限公司。
BOPA是一个除专业人士以外鲜为人知的行业，但人们日常生活的方方面面都离不开它。
从冷冻食品、蒸煮食品、抽真空食品的包装到日化、医药、机械、电子等众多行业产品的软包装，随处可见它的身影。
近日，记者来到中仑新材，探寻制造业隐形冠军背后的奥秘。
技术成熟脱颖而出走进中仑新材旗下企业厦门长塑实业的BOPA生产车间，映入记者眼帘的是各式各样的机器在飞速运转，熔融挤出、铸片、水洗、同步拉伸、牵引收卷……各生产环节井然有序，自动化程度高。
据了解，目前公司一年的产能约9万t。
我国的BOPA行业起步晚，直到21世纪初才引入了BOPA生产线。
2009年成立的长塑实业，仅用6年就超越了被喻为BOPA行业鼻祖的日本企业尤尼吉可株式会社。
长塑实业总经理郑伟坦言：“取得这一成就的背后，是我们坚持以市场为导向，在行业里深耕细作、不断创新的结果。
”工欲善其事，必先利其器。
企业要成长，装备须先行。
建厂之初，长塑从德国进口了当时最先进的整套生产线，并在此基础上进行自主研发，在产品和技术上加大投入。
2013年，长塑对机械同步生产线成功改造，并掌握了同步拉伸核心技术。
2015年，在技术团队的努力钻研下，长塑引进、改造的两条世界最先进的磁悬浮线性同步双向拉伸（LISIM）生产线成功投产，成为国内唯一一家全面掌握这项制备技术的企业。
其实，LISIM生产线投产初期并不顺利，为攻克技术难关，长塑实业的技术团队经过无数个日夜的研究，无数次的模拟试验，收集了大量数据参数，解决了一系列德国专家都无法攻克的难题。
聚乳酸树脂用途
聚乳酸树脂用途
聚乳酸（PLA）是一种可生物降解的高分子材料，其原料来源于玉米、小麦、木薯等含淀粉生物，经过酶分解、发酵、化合等步骤制得。
由于具有良好的生物相容性、环境安全性、可降解性以及良好的机械性能和光透明度，聚乳酸树脂被广泛应用于多个领域。
在医学领域，聚乳酸被用作手术缝合线、骨钉、药物缓释载体等。
其良好的生物相容性和可降解性使得它在人体内能够逐渐被吸收和代谢，减少了对人体组织的刺激和损伤。
在农业领域，聚乳酸被用作农用地膜、农业大棚、植物生长袋等。
这种材料能够在自然环境中逐渐降解，减少对土壤和环境的污染，同时提高农作物的产量和质量。
在包装领域，聚乳酸被广泛用于食品包装、餐具、饮料杯等。
由于其良好的透明度和美观度，聚乳酸包装材料能够提供与玻璃和陶瓷相似的质感和外观，同时具有轻便、不易碎等优点。
此外，聚乳酸还被用于纺织领域，如衣物、鞋子、床单等。
这种材料具有柔软、舒适、透气性好等特点，同时能够减少对传统石油基材料的依赖，降低环境污染。
需要注意的是，聚乳酸树脂也存在一些缺点，如韧性差、易脆等。
因此，在应用时需要根据具体需求和用途进行选择和加工。
同时，由于聚乳酸的生产成本较高，还需要进一步降低成本才能更广泛地应用于各个领域。
卡莫司汀-聚乳酸缓释膜片植入家犬脑内的药代动力学研究
［ 要 ］ 目 的 观 察 卡 莫 司 汀 （ Ｃ Ｕ）聚 乳 酸 （ Ｌ 缓 释 膜 片 植 入 家犬 脑 内 的 药 代 动 力 学 特 征 及 Ｂ Ｎ 在 脑 组 织 中 的 浓 度 。 摘 Ｂ Ｎ 一 Ｐ Ａ） Ｃ Ｕ 方 法 制 备 １ Ｂ ＮＵ Ｐ Ａ 缓 释 膜 片 ， 将 其 植 入 １ Ｏ Ｃ －Ｌ 并 ２只 家 犬 脑 内 ， 后 采 集 不 同 时 间 外 周 血 样 并 处 死 家 犬 采 集 脑 组 织 ， 用 高 效 术 采 液相 色 谱 法 测 定 血 药 浓 度 和脑 组 织 药 物 浓 度 。结 果 术 后 ２ ２ ｈ家 犬 血 中 可 测 到 Ｂ ＮＵ， ５ ｈ达 到 峰 值 （ 均 ２ ３ ６ ｇ ｍ１ 。术 后 Ｃ ３ 平 ４ ． ４ｎ ／ ） ５ ｄ 组 织 中 药 物浓 度平 均 ２ ． ０／ ／ 。结 论 Ｂ ＮＵ— Ｌ 缓 释 膜 片 是 治 疗 恶 性 胶 质 瘤 的一 个 良好 剂 型 。 脑 ６６ ＊ ｇ ｇ Ｃ Ｐ Ａ ［ 键 词 ］ 卡莫 司 汀一 乳 酸 缓 释 膜 片 ； 效 液 相 色 谱 法 ； 犬 关 聚 高 家
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒｃ ：Ｏｂｅ ｔ ｅ Ｔｏ ｏ ｓ ｒ ｅ ｔ ｅ ｐ ａｍａ ｏ ｉｅｉｓ ａ ｄ ｃ ｎ ｅ ｔａｉｎ ｏ ， ｉ （ ｈｏ ｏ ｔ ｙ ）１ｎｔｏ ｏ ｒａ （ ＣＮＵ ） ｉ ｊｃｉ ｂ ｅｖ ｈ ｈ ｒ ｃ ｋｎ ｔ ｎ ｏ ｃ ｎｒ ｔ ｆ １ ３ ｂｓ ２ｃ ｌｒ ｅｈ １一 一 ｉ ｓ ｕ ｅ ｖ ｃ ｏ ｒ Ｂ ｎ
Ｐｈ ｒ ｃ ｋ ｎ ｔ ｓｏ Ｃ ａ ｍａ ｏ ｉ ｅ ｉ ｆ Ｂ ＮＵ Ｐ ｌ ｙ ｄ Ｒｅｅ ｓ ａ ｅ ｃ － ＬＡ Ｄｅａ ｅ ｌａ ｅ Ｗ ｆ ｒＥｍｂ ｄ ｅ ｎ Ｂ ａｎ ｏ ｇ ＢＵ Ｇｕ — ｕ ｅ ｄ ｄ ｉ ｒ ｉ ｆＤｏ ｓ ｏ ｙ ｎ，ＷＡＮ Ｇ ｉ — ｕ ｎ，ｙ Ｊ ｎｈ ａ ＡＮＧ ｏ ｇ Ｚｈ ｎ 一
聚乳酸 吹塑膜 国标
聚乳酸吹塑膜国标
聚乳酸（Polylactic Acid，简称PLA）是一种生物降解性的聚
合物材料，由可再生资源如玉米淀粉等制成。
它具有良好的生物降
解性和可降解性，对环境友好，可广泛应用于塑料制品、医疗器械、食品包装等领域。
聚乳酸材料因其生物降解性能，受到越来越多的
关注和应用。
吹塑膜是一种常见的塑料薄膜制造工艺，通过将塑料颗粒加热
至熔融状态，然后利用气流将熔融的塑料吹成薄膜状的工艺。
吹塑
膜广泛应用于食品包装、医疗用品、日常生活用品等领域，具有良
好的透明度、拉伸性和耐热性。
国标是指国家标准，是由国家标准化管理委员会制定的强制性
标准，用于规范和指导产品的生产、使用和管理。
在聚乳酸和吹塑
膜领域，国家标准的制定对于规范产品质量、促进行业健康发展具
有重要意义。
国家标准可以涵盖产品的质量、安全、环保等方面的
要求，有利于提升行业整体水平，保障消费者权益，促进产业升级
和技术创新。
从多个角度来看，聚乳酸作为一种生物降解性材料，对环境友
好，具有很大的发展潜力。
吹塑膜作为一种常见的塑料薄膜制造工艺，应用广泛，与聚乳酸材料的结合也能够推动环保包装材料的发展。
国家标准的制定有利于规范产品质量，促进行业健康发展，对于推动聚乳酸和吹塑膜行业的发展也具有重要意义。
希望这些信息能够对你有所帮助。
木聚糖 聚乳酸 薄膜
木聚糖聚乳酸薄膜木聚糖是一种天然的多糖，由葡萄糖分子组成，具有多种生物活性和广泛的应用价值。
它具有良好的生物相容性、生物降解性和可再生性，因此被广泛用于食品、医药、化妆品等领域。
在食品工业中，木聚糖常用作增稠剂、稳定剂和乳化剂，能够提高产品的质感和稳定性。
在医药领域，木聚糖被用作药物缓释剂和生物活性物质的包埋剂，能够提高药物的稳定性和生物利用度。
此外，木聚糖还具有抗菌、抗氧化和抗肿瘤等生物活性，对人体健康具有积极作用。
聚乳酸是一种生物降解性的合成聚合物，由乳酸分子通过聚合反应而成。
它具有良好的生物相容性、生物降解性和可塑性，因此被广泛应用于医药、包装、纺织等领域。
在医药领域，聚乳酸可制备成各种形式的载药系统，用于药物缓释和组织修复。
聚乳酸的降解产物乳酸在体内能够被正常代谢，因此聚乳酸制品不会对人体造成毒副作用。
在包装领域，聚乳酸可制备成薄膜、泡沫塑料等形式，用于替代传统的塑料包装材料，减少对环境的污染。
此外，聚乳酸还可以与其他材料共混，改善其性能，并拓展其应用领域。
薄膜是一种薄而平整的材料，具有一定的柔韧性和透明度，广泛应用于包装、电子、建筑等领域。
木聚糖和聚乳酸都可以制备成薄膜形式，具有优良的物理、化学和生物性能。
木聚糖薄膜具有良好的可溶性、透明度和生物相容性，可作为食品包装材料，延长食品的保鲜期。
聚乳酸薄膜具有优异的力学性能和热封性能，可作为电子产品的保护层和建筑材料的隔热层。
此外，木聚糖和聚乳酸可以通过共混制备成复合薄膜，综合发挥两者的优点，拓宽薄膜的应用领域。
木聚糖和聚乳酸是两种具有广泛应用价值的生物材料，它们可以分别制备成各种形式的产品，也可以通过共混制备成复合材料。
在未来，随着技术的发展和人们对环境友好材料的需求增加，木聚糖和聚乳酸必将在各个领域发挥更加重要的作用，为人类创造更加美好的生活。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
聚乳酸改性膜缓释性及降解性
一. 聚乳酸及其共聚改性膜的合成
1．以两种构型的聚乳酸为单体合成高分子量的有规立构嵌段D，L-聚乳酸：首先熔融缩聚合成较低分子量的D-聚乳酸和L-聚乳酸，然后将这两种构型的聚乳酸1：1等量熔融状态下混合，以形成立体配合物，最后使熔融态的立体配合物降温进行固相聚合反应，非晶态的聚乳酸链延长为高分子量的有规嵌段外消旋聚乳酸；
2．PEG与丙交酯共聚改性，制得相对分子质量高的嵌段共聚物PLA-PEG-PLA。
研究表明：随着PEG质量分数的增加，玻璃化转变温度降低；
3. 淀粉和淀粉衍生物的脂肪族聚酯接枝共聚物；
4. 壳聚糖接枝改性聚乳酸，聚乳酸能接枝到壳聚糖的氨基或羟基上，制得亲水
性/ 疏水性两亲可降解材料；
三．聚乳酸及其改性膜的制备
1）聚乳酸的溶液浇铸法成膜：分别称取适量聚乳酸将其溶解在三氯甲烷中，配成ω=0.02的三氯甲烷溶液，用3#砂芯漏斗过滤，静置脱泡后，将完全溶解的聚乳酸溶液浇铸在4cm³8 cm的玻璃膜具中，在室温下自然干燥48h后揭膜，再置于真空烘箱中室温下抽48 h，所得膜放于干燥器中备用。
2）聚乳酸的溶剂挥发成膜法，聚乳酸或聚乙二醇改性聚乳酸薄膜的制备采用溶剂挥发成膜法，即将聚合物用丙酮溶解，缓慢倾倒在聚四氟乙烯模板上，在通风柜中室温干燥24h，再放入40℃真空烘箱干燥24h，脱膜密封保存备用。
3）用1:1的无水酒精溶液，清洗玻璃板，擦净并放入电热恒温干燥箱中干燥。
将铸膜液倒在干燥后的玻璃板上，使之流涎盖满玻璃片，并用刮刀垂直玻璃板均匀用力向前推动刮刀，玻璃板上就留有一层薄膜，膜厚控制在0.5～1mm之间。
为保证制成的膜厚度均匀，我们在玻璃板的两侧粘上两片盖玻片做两个突起，突起部分厚度在0.5～lmm之间，刮刀架在突起部分向前推动，这样制成的膜均匀性较好。
将玻璃板放在千燥箱中干燥，将温度调节至80℃，干燥8小时后将玻璃板从干燥箱中取出。
然后用刮刀小心地将膜从玻璃权上取下，并保存于聚乙烯袋中以备后用。
四.聚乳酸膜的表征
1）表面形貌的观察：主要观察宏观膜的形态(致密或多孔)、微观孔的尺寸与分布。
仪器：电子扫描显微镜(SEM)
测试条件：加速电压15 kV，工作距离15 mm。
将薄膜试样制成1 cm³1 cm的小块，导电胶固定，经喷金处理后，置于电镜上进行表面显微结构研究。
放大倍数由50到15 000倍。
2）聚乳酸黏均相对分子质量：用乌氏黏度计测定，溶剂四氢呋喃，温度（37±0.1）℃，［η］=1.04³10-4M v0.75。
3）分子量及其分布的测定：数均分子量和分子量分布采用凝胶渗透色谱仪(GPC)测定。
苯乙烯为标准样品，氯仿为流动相，柱温为30℃。
4）聚乳酸及聚乙二醇改性聚乳酸结构分析：分别采用红外光谱仪（聚合物用丙酮溶解后成膜扫描）和核磁共振仪（内标：四甲基硅烷TMS；溶剂：氘代氯仿CDCl3）测定。
5）共聚物的结晶性能：对于PDLLA和扩链产物PLEG-800的结晶性能，分别进行X射线衍射分析。
6）热性能的测试：调制式差热扫描量热仪(DSC)，温度范围从-50℃开始升温至250℃，升温速率为5℃／min，二次升温。
结晶度X c=△H m／△H c。
其中△H m 为测得的试样的熔融热，J／g；△H c为完全结晶的PLLA的结晶热，93．7 J／g。
7）接触角测试：接触角测量仪，测试范围0—180°(误差在0.1°范围内)，将聚合物试样溶于氯仿中，在载玻片上流延成膜。
将载玻片水平放在接触角分析仪平台上，用微量注射剂将二次蒸馏水滴在试样膜上，然后迅速观察接触角大小。
五．聚乳酸及其改性膜的缓释特性
1）低分子量聚乳酸均能在肥料表面成膜。
电镜观察相对分子量为5000聚乳酸形成的包膜有大小不一的空隙，相对分子量10000的聚乳酸形成的包膜间隙小，孔径也较小，膜结构更致密。
2）低分子量聚乳酸的加入，降低了聚乳酸的平均分子量，同时加宽了其分布。
高分子量聚乳酸链分子之间的作用力降低，结晶度降低，从而使得薄膜的拉伸强度下降。
3）玻璃化温度较低的高分子，分子链的柔顺性也较好。
故低分子量聚乳酸的加
入，使得混合膜的玻璃化温度降低，改善了膜的柔顺性。
注：用于实验的1#.M=381633、2#.M=182360、3#.M=12750
4）聚乙二醇用量对共聚物粘均分子量的影响：随着聚乙二醇(800)的用量增加，共聚物的粘均分子量先上升后下降。
这是因为聚乙二醇用量较少时，随着聚乙二醇用最增加，反应配比更接近最优配比，反应速度增加，共聚物粘均分子量增加。
当其用量达一定值时，一方面可能是由于羟基化合物与催化剂Sn(Oct)2发生反应时，还能和正在增长的活性链端基发生链转移反应，降低了共聚物的粘均分子量；另一方面，由于过高含量的PEG会导致体系粘度过大，阻碍了D，L-LA参与共聚，使共聚物的粘均分子量下降。
5）共聚物的结晶性能：对于PDLLA和扩链产物PLEG-800，分别进行X射线衍射分析。
两者比较，扩链后的产物结晶度有所提高，晶粒尺寸(直径D)也变大。
这是因为PDLLA存在更多的无定型区，用PEG-800共聚扩链改性后使分子问作用力增大，低聚物减少，有利于大分子间的紧密堆砌，使结晶区域增大。
6）用特性黏度、FT-IR、DSC、接触角测定等测试手段对共聚物PLEG进行表征。
结果表明：在系列PLEGs中，PEG-600和PLA共聚合成的PLEG的相对分子量最高，可达28900。
PEG-800和PLA共聚合成的PLEG接触角最小，为57.0°，表明其亲水性能最好。
六.聚乳酸及其改性膜的降解特性
1.聚乳酸的降解性能影响因素
生物可降解材料主要是指含有酯键、酰胺键、脲键等易被水解的天然或合成高分子；降解速率与分子主键的结构及其柔顺性、相对分子质量及分布以及形态结构、介质PH值等有关：
1）结晶度越高，晶区越大，降解速度越慢。
2）相对分子质量越小及其分布越宽的PLA降解速度越快，这是因为相对分子质量越大，聚合物的结构越紧密，内部的酯键越不容易断裂，并且相对分子质量越大，降解所得的链段越长，不易溶于水中，产生的H+越少，使pH值下降缓慢，酸或碱都能催化PLA水解
3）PLA类聚合物中的端羧基(由聚合引入及降解产生)对其水解起催化作用。
随降解的进行，端羧基量增加，降解也加快，这就是所谓的自催化现象。
4）降解介质对聚乳酸降解的影响：聚乳酸在盐酸溶液中降解最快，去离子水中降解居中，在磷酸缓冲液中降解最慢。
这是因为酸的存在可以催化和加速聚乳酸
中酯键的水解，而聚乳酸在磷酸盐缓冲液中的降解，虽然酯键水解为羧基使溶液酸性增加，PH值降低，但是由于磷酸盐缓冲液可以保持溶液的PH在一个恒定的范围内，因此降解较慢。
而在去离子水中，由于聚乳酸水解产生的羧基可以催化和加速酯键的水解，所以聚乳酸在去离子水中的降解比在磷酸盐缓冲液中快。
2.聚合物的降解实验方法
1）滴定法：将聚乳酸薄膜（2c m³1cm³0.1mm）投进装有30mL，0.01mol/ L的NaOH标准溶液中，于37℃恒温槽中进行降解实验。
每天用移液管取2mL降解溶液，用0.01mol/ L盐酸标准溶液进行滴定（酚酞指示剂），以此测定降解液中NaOH溶液浓度。
2）膜质量损失法：将已知质量的聚合物薄膜（2cm³1cm³0.1mm，每组3个样品，每个样品单独放入容器），投进装有30mL，0.01mol/ L的NaOH标准溶液、0.1mol/ L的HCI 标准溶液、pH值为7.4的磷酸盐缓冲液（1L去离子水中加入8gNaCI，0.2gKCl，3.63gNa2HPO4²12H2O，0.24gKH2PO4）、去离子水中，于37℃恒温槽中进行降解实验。
每隔3d取出一个样品，干燥，称质量，计算失质量率。
3）将膜切成3*3cm的小块，称重后装入含有农田土壤的瓶中，于户外放置50天，每隔10天取出称重。
每个样品取3块膜为一组，取平均值。