芳香/脂肪共聚酯的合成及其生物降解性能研究

摘要

为了得到一种具有良好的热性能，亲水性的可生物降解聚合物材料，本文通过对苯二甲酰氯、双酚A、1，6-己二醇和低聚乳酸进行本体熔融缩聚酯交换反应合成了聚对苯二甲酸己二醇酯-co-聚乳酸(PHTL)和聚(对苯二甲酸双酚A酯-co-对苯二甲酸己二醇酯)-co-聚乳酸(PBHTL)两系列的芳香/脂肪共聚酯。通过核磁共振(<'1>H NMR)，差示扫描量热法(DSC)，热重分析法(TGA)和广角X射线衍射(WAXS)技术对共聚酯进行了结构和性能的表征，得到了它们的熔融温度(T<,m>)，熔融热(△H<,m>)，玻璃化转变温度(T<,g>)和热分解温度(T<,d>)(-1.5wt％)。通过核磁图谱中产物特征峰进行分析，发现对苯二甲酸己二醇酯链段序列长度(n<,HT>)和乳酸链段序列长度(n<,LA>)分别为3.5和1.5。与聚对苯二甲酸己二醇酯(PHT)相比，由于主链中乳酸成分的加入，使得PHTL共聚酯具有较低的T<,m>和较高的T<,g>。PBHTL共聚酯呈现出二次热分解，这分别是对苯二甲酸双酚A酯(BAT)链段的分解，对苯二甲酸己二醇酯(HT)链段和乳酸(LA)链段分解引起的。由于在共聚酯中引入了柔性脂肪链段，使得PBHTL共聚酯具有较低的T<,g>。随着产物中乳酸和己二醇链段的增加，产物在生物环境中的降解性能提高。PHTL共聚酯和PBHTL共聚酯在37℃PH=7.4的磷酸缓冲液中均能发生不同程度的水解降解，且随乳酸(LA)和己二醇链段(HT)的增加而加剧，其中含有10 mol％对苯二甲酸双酚A酯(BAT)链段、82mol％对苯二甲酸己二醇酯(HT)链段和8 mol％乳酸(LA)链段的聚酯PBHT82L8在降解5周后，重量损失能达到22％。通过对PBHTL聚酯进行细胞培养实验，发现PBHTL聚酯具有较好的生物相容性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1前言

1.2生物可降解材料

1.2.1生物可降解材料的定义

1.2.2生物可降解材料的分类

1.2.3生物可降解材料的应用

1.2.4生物材料的基本要求

1.2.5降解机制

1.3芳香/脂肪共聚酯的研究现状及应用

1.3.1可降解脂肪族聚酯的应用

1.3.2无液晶性的可降解芳香/脂肪共聚酯

1.3.3具有液晶性的可降解芳香/脂肪共聚酯

1.3.4芳香/脂肪共聚酯的应用

1.3.5芳香/脂肪共聚酯的降解

1.4论文选题的目的及意义

第2章聚对苯二甲酸己二酯-co-聚乳酸(PHTL)的制备及性能分析

2.1共聚酯PHTL的合成

2.1.1实验原料

2.1.2低聚乳酸的合成

2.1.3共聚酯的合成

2.2共聚酯的表征

2.2.11H-NMR分析

2.2.2凝胶渗透色谱(GPC)分析

2.2.3接触角测定

2.2.4热重分析(TG)

2.2.5差热分析(DSC)

2.2.6 X-射线衍射(WAXS)

2.2.7扫描电镜(SEM)

2.3结果与讨论

2.3.1聚合物的合成

2.3.2聚合物结构表征

2.3.3共聚物的热行为

2.3.4广角X射线衍射

2.3.5接触角

2.4本章小结

第3章聚对苯二甲酸双酚A酯-co-聚对苯二甲酸己二酯-co-聚乳酸(PBHTL)的制备及性能分析

3.1共聚酯PBHTL的合成

3.1.1实验原料

3.1.2低聚乳酸的合成

3.1.3聚酯的合成

3.2共聚酯的表征

3.2.11H-NMR分析

3.2.2凝胶渗透色谱(GPC)分析

3.2.3接触角测定

3.2.4热重分析(TG)

3.2.5差热分析(DSC)

3.2.6 X-射线衍射(WAXS)

3.2.7扫描电镜(SEM)

3.3结果讨论

3.3.1聚合物结构表征

3.3.2共聚物的热行为

3.3.3广角X射线衍射

3.3.4接触角

3.4本章小结

第4章共聚物的水解降解及生物相容性测定

4.1三元共聚酯PHTL的水解降解

4.1.1原料及仪器

4.1.2制膜

4.1.3吸湿率的测定

4.1.4降解实验

4.1.5结果讨论

4.2四元共聚酯PBHTL的水解降解

4.2.1原料及仪器

4.2.2制膜

4.2.3吸湿率的测定

4.2.4降解实验

4.2.5结果讨论

4.3四元共聚酯PBHTL的细胞相容性测定

4.3.1实验原料

4.3.2细胞培养实验

4.3.3实验结果

4.4本章小结

第5章总结

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果