聚氨基酸改性聚丁二酸丁二醇酯制備新型可降解生物高分子.pdf

1、隨著白色污染日益嚴重，環(huán)保材料越來越受到人們的重視，在未來不久生物降解材料將會取代更多石油基合成材料。在生物降解材料中，脂肪族聚酯由于具有良好的生物降解性及生物相容性成為研究熱點，其中聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是熔點較高的典型半晶質(zhì)熱塑性材料，具有優(yōu)越的降解性能、加工性能及熱性能。但是由于PBS結(jié)構(gòu)規(guī)整，結(jié)晶度高，降解速率緩慢，并且高度疏水缺乏生物相容性，因而難以滿足各種需求。至今為止基于PBS理論及應(yīng)用方面的研究報道很多，包括PBS及

2、共聚酯的合成、熱性能、降解性能、結(jié)晶性能的研究，但針對PBS與氨基酸研究卻很少，聚α-氨基酸具有很好的生物相容性、無毒、低的環(huán)境沖擊性及完全生物降解性，通過氨基酸改性PBS既可保持材料良好加工性能及熱性能又可改善PBS生物相容性及降解性，是提高PBS性能的一個良好途徑。
　　 本文通過化學(xué)共聚及物理共混的方法結(jié)合了PBS和聚α-氨基酸兩種材料的優(yōu)勢制備新型的生物降解材料。首先通過溶液聚合法合成低聚纈氨酸(OVL)，再進行熔融共聚

3、制備一系列聚丁二酸丁二醇酯-co-聚纈氨酸共聚酯(PBSVAL)，并通過凝膠滲透色譜(GPC)測出共聚酯的分子量。研究得出，所有的共聚酯熱穩(wěn)定性能優(yōu)于純PBS，并且纈氨酸(VAL)的加入降低了共聚酯的結(jié)晶溫度、熔融溫度，但熔融焓、結(jié)晶焓卻隨著VAL含量增加而增加。共聚酯的晶體構(gòu)型類似于純PBS，說明纈氨酸的加入并沒有改變PBS的晶體構(gòu)型，但共聚酯的結(jié)晶度隨著纈氨酸含量的增加而增大了。從降解實驗中可得出，共聚酯的降解速率低于純PBS，這是

4、因為共聚酯的結(jié)晶度升高的原因，雖然VAL的加入沒有降低PBS的結(jié)晶度但也證明了并不是所有PBS共聚材料都可以降低PBS的結(jié)晶度，提高PBS生物降解能力。
　　 由于合成的PBSVAL共聚酯沒有降低PBS的結(jié)晶度，在此又通過溶液共混的方法制備了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚（N-芐氧羰基賴氨酸）(PZlys)復(fù)合材料。從廣角X-射線衍射(WXRD)的結(jié)果可以看出，PBS和PZlys組分在復(fù)合材料中是相互獨立的，PZlys的加入并沒

5、有改變PBS組分的晶體構(gòu)型，但隨著PZlys含量的增加PBS的衍射峰逐漸降低，這是由于PZlys非晶部分限制了PBS的結(jié)晶，使得復(fù)合材料的結(jié)晶度隨PZlys含量的增加而降低。降解實驗研究得出PZlys的加入大大提高了PBS的降解性能，并且PBS/PZlys復(fù)合材料的降解速率隨著PZlys含量的增加而提高。復(fù)合材料加入PZlys韌性增強了，可看出PZlys對PBS起了增塑作用，彌補了純PBS脆性較大這一弱點，從研究結(jié)果可得出PBS/PZl