聚乳酸/聚乙烯吡咯烷酮嵌段共聚物的制备及降解性能研究
本文以改善聚乳酸亲水性为目的，通过ATRP法将水溶性的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)链段引入聚乳酸链段中，制得了PLA-b-PVP及PVP-b-PLA-b-PVP共聚物，对其进行了表征，并系统研究了各因素对共聚物结构及降解性能的影响规律，所得主要结果如下：
(1)通过直接缩聚制得了聚乳酸和双端羟基聚乳酸(HO-PLA-OH)，并用1H-NMR、IR、GPC对其进行了表征。得到了双端羟基聚乳酸(HO-PLA-OH)的最适工艺条件，所得HO-PLA-OH的数均分子量高达3700。
(2)通过PLA和HO-PLA-OH与2-溴代丙酰溴反应，制备了溴端基的聚乳酸(PLA-Br和Br-PLA-Br)，用1H-NMR、IR对其进行了表征，并通过羟值法间接测得PLA-Br中溴含量为0.73molBr/molPLA-Br，Br-PLA-Br中的溴含量为1.91molBr/molBr-PLA-Br。
(3)以PLA-Br和Br-PLA-Br为大分子引发剂、CuBr/2,2'-Bpy为催化剂，实现了乙烯基吡咯烷酮的ATRP的聚合，1H-NMR、IR分析证明了制得的两种共聚物分别为PLA-b-PVP两嵌段及PVP-b-PLA-b-PVP三嵌段共聚物。研究还发现，随着催化剂用量增大，延长反应时间，升高聚合温度，加大单体/引发剂比例，均可提高PLA-b-PVP或PVP-b-PLA-b-PVP的分子量。
(4)静态接触角和吸水率测试结果表明，聚乳酸链段中引入聚乙烯基吡咯烷酮链段后，有效地提高了聚乳酸的亲水性。
(5)TEM测定PVP-b-PLA-b-PVP三嵌段共聚物在水溶液中的聚集态形态表明，该共聚物在水相中可形成一壳多核的球状胶束。
(6)系统考察了PLA-b-PVP及PVP-b-PLA-b-PVP的降解行为，结果表明，高PVP含量的共聚物在相同条件下降解速率比低PVP含量的共聚物快；相对分子质量相同时，聚乙烯基吡咯烷酮改性后的聚乳酸在相同条件下降解速度比乳酸均聚物快；共聚物在不同的介质中的降解速率不同，在NaOH溶液中降解最快，盐酸溶液快于去离子水，在磷酸盐缓冲液(PBS)中降解最慢。
聚乳酸共聚物;直接缩聚;吡咯烷酮引入;降解速率
北京化工大学
硕士
材料学
夏宇正
2006
中文
R318.08;TQ316.61
60
2006-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）