聚四氫呋喃引發(fā)對二氧環(huán)己酮開環(huán)聚合的研究.pdf

1、聚對二氧環(huán)己酮(PPDO)具有優(yōu)異的生物可降解性、生物相容性和生物可吸收性。分子鏈中具有獨(dú)特的醚鍵，使其具有良好的柔韌性，是理想的手術(shù)縫合線材料。PPDO在上個(gè)世紀(jì)七十年代就被合成出來，但一直未得到廣泛的應(yīng)用。這主要是因?yàn)镻PDO的生產(chǎn)成本較高，售價(jià)昂貴。另外PPDO的熔體粘度低，結(jié)晶速度較慢，加工性能較差，限制了它的應(yīng)用。為了擴(kuò)展PPDO的應(yīng)用，對它進(jìn)行改性就是必然的。聚四氫呋喃(PTHF)因其分子中的醚鍵而具有生物降解性，同時(shí)含有P

2、THF鏈段的高分子材料也已經(jīng)用于生物材料。 本論文以含端羥基的聚四氫呋喃為引發(fā)劑，在辛酸亞錫催化下合成了聚對二氧環(huán)己酮／聚四氫呋喃共聚物(PPTP)。用紅外光譜(IR)、核磁共振氫譜(<'1>NNMR)對產(chǎn)物進(jìn)行了表征，研究了反應(yīng)條件對共聚反應(yīng)的影響，用示差掃描量熱法(DSC)、x射線衍射(XRD)、熱重分析(TG)、拉伸試驗(yàn)、流變分析、掃描電鏡(SEM)、體外模擬降解試驗(yàn)等對共聚物的結(jié)晶性能、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能、流變性能和生物

3、降解性能進(jìn)行了研究。并對具有不同結(jié)構(gòu)組成的共聚物的性能進(jìn)行了比較。 通過核磁分析確定了PPTP的生成，并且可以確定共聚物中兩種鏈段的比例，進(jìn)而計(jì)算出共聚物的分子量。反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間以及投料比對PPTP的特性粘數(shù)都有一定的影響，催化劑用量對反應(yīng)產(chǎn)物特性粘數(shù)的的影響較小。比較理想的反應(yīng)條件是：80<'。>C，42—43小時(shí)左右。 用DSC和XRD研究了PPTP的結(jié)晶性能，共聚物中的PTHF鏈段由于分子量較小，沒有出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)

4、象。共聚物的熔點(diǎn)隨著。PDO/THF比例的減小而下降。熱穩(wěn)定性研究的結(jié)果表明，當(dāng)共聚物中PDO/THF比例比較高時(shí)，共聚物一步分解完；當(dāng)共聚物中PDO/THF比例比較低時(shí)，共聚物則分兩步分解，從分解溫度和熱失重判斷第一步為PPDO鏈段的分解，第二步為PTHF鏈段的分解。共聚物的熱穩(wěn)定性隨著PDO/THF比例的增加而提高。共聚物的拉伸試驗(yàn)表明，共聚物的組成對力學(xué)性能有影響。PTHF的引入有利于增強(qiáng)共聚物的拉伸性能。此項(xiàng)研究還需進(jìn)一步進(jìn)行。

5、 采用毛細(xì)管流變儀在100、103、107、110℃四個(gè)溫度下對具有不同結(jié)構(gòu)組成的共聚物樣品進(jìn)行了流變性能研究。研究結(jié)果表明，共聚物與絕大多數(shù)聚合物一樣，屬于假塑性流體，具有切力變稀的特點(diǎn)。切變速率對共聚物熔體流動行為影響顯著，隨著切變速率的增加，共聚物的表觀粘度迅速下降。共聚物熔體流動行為對溫度十分敏感，只能在很窄的溫度范圍進(jìn)行流變性能測試。隨著溫度的升高，共聚物的表觀粘度下降很快。共聚物的結(jié)構(gòu)組成也是影響流變性能的重要參數(shù)之

6、一，PTHF的引入增加了共聚物熔體的表觀粘度。 通過在磷酸緩沖溶液中的體外模擬降解實(shí)驗(yàn)證明共聚物是可降解的。在降解實(shí)驗(yàn)過程中，樣品的外觀發(fā)生了明顯的變化，樣品逐漸失去光澤，由韌到脆，并逐漸碎裂。樣品微觀形貌也逐漸出現(xiàn)裂紋，降解進(jìn)行到100天時(shí)，所有的樣品的重量保留率都低于50％。在降解前期樣品的特性粘度下降很快，而重量變化很小。失重過程可分為兩個(gè)階段，第一階段水分子通過擴(kuò)散作用從聚合物的間隙進(jìn)入，聚合物中的基團(tuán)與水分子作用而斷