聚ε-己内酯-co-L-丙交酯型可降解聚氨酯材料合成研究

论文摘要

降解材料的研制在国外已有30多年的历史,特别是最近几年,发展尤为迅速。聚氨酯对普通存在的微生物具有非常普遍的敏感性,是生产生物可降解塑料的理想原料。聚ε-己内酯（PCL）和聚乳酸（PLA）是良好的可降解材料,将ε-己内酯和乳酸共聚,可以获得综合性能优良的可降解材料。而在聚合物单元中引入聚乙二醇（PEG）可以很好的提高吸水性,进一步提高样品降解速度。在异氰酸酯部分,选用脂肪族的己二异氰酸酯（HDI）,得到的可降解聚氨酯材料具有良好的生物相容性及可降解性,可以用于生物材料。本文通过开环聚合制备聚ε-己内酯-co-L-丙交酯共聚物（PCLA）,并选用脂肪族的己二异氰酸酯（HDI）制备可降解聚氨酯材料。在合成过程中,以BDO及PEG400, PEG1000为引发剂合成了分子量为1500与2000的PCLA,并合成了扩链剂BHB （BDO-HDI-BDO）, HBH（HDI-BDO-HDI）。考察反应温度,加料方式,不同扩链剂等对目标产物的影响,同时对最终合成的聚氨酯材料进行了表征。研究结果表明,用HDI封端的PCLA（PEG1000引发）,BDO扩链得到的聚氨酯材料,其拉伸强度达16MPa,伸长率689%,在降解性能上,在磷酸二氢钾和磷酸氢二钠配缓冲溶液中降解168小时后,分子量由82702降低到2743,质量损失率为19.95%。

论文目录

• 学位论文数据集
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 聚氨酯概述
• 1.2.1 聚氨酯结构特点
• 1.2.2 聚氨酯性能
• 1.3 可生物降解聚氨酯的研究进展
• 1.3.1 使用天然高分子材料合成可降解聚氨酯
• 1.3.2 人工合成聚合物改性
• 1.4 降解机理
• 1.5 可降解聚氨酯的应用
• 1.5.1 应用于医学材料
• 1.5.2 在其他方面的应用
• 1.6 本论文的研究意义和主要研究内容
• 1.6.1 研究意义
• 1.6.2 主要研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料
• 2.2 主要仪器和设备
• 2.3 可降解聚氨酯材料的制造工艺
• 2.3.1 聚氨酯材料合成工艺流程
• 2.3.2 聚氨酯材料的制备
• 2.4 性能测试
• 第三章 可降解聚氨酯的合成研究
• 3.1 己内酯-丙交酯开环聚合
• 3.1.1 单体的精制
• 3.1.2 BDO为引发剂合成PCLA
• 3.1.3 PEG为引发剂合成PCLA
• 3.1.4 小结
• 3.2 扩链剂的合成与表征
• 3.2.1 羟基封端的扩链剂BDO-HDI-BDO（BHB）的合成与表征
• 3.2.2 NCO封端的扩链剂HDI-BDO-HDI（HBH）的合成与表征
• 3.2.3 小结
• 3.3 NCO封端的预聚体HDI-PCLA-HDI（HPH）的合成
• 3.3.1 HDI封端的PCLA（BDO为引发剂）
• 3.3.2 HDI封端的PCLA（PEG为引发剂）
• 3.3.3 HDI封端的PEG1000和PEG2000
• 3.3.4 小结
• 3.4 聚氨酯材料的制备
• 3.4.1 HDI封端的PCLA（BDO为引发剂）,BHB扩链,制备PU
• 3.4.2 HDI封端的PEG,BHB扩链制备PU
• 3.4.3 利用HPH（BDO起始的PCLA）和HDI-PEG1000-HDI混合,BHB扩链制备PU
• 3.4.4 HDI封端的PCLA（PEG为引发剂）,BHB扩链制备PU
• 3.4.5 BDO引发,PEG引发合成的PCLA,BDO扩链制备PU
• 3.4.6 小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者和导师简介