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聚乳酸(PLA)是具有生物降解性和生物相容性的高分子材料,在人体内代谢的最终产物是水和二氧化碳,其代谢过程的中间产物乳酸也是人体内糖代谢的产物,不会在重要器官聚集,因此成为医学领域中最具吸引力的材料之一,同时也是一种具有广泛应用前景的环保型高分子新材料。随着PLA应用领域的不断扩展以及对材料性能要求的不断提高,如何有效解决PLA目前存在的疏水性强、韧性差、降解周期长且不可调控、细胞相容性不佳和降解中间产物乳酸在体内形成酸性微环境等不足之处,成为人们普遍关注和期待解决的前沿问题。改善PLA结晶性能以及合成具有不同组成和特定结构的共聚物等方法可以调节聚乳酸的性能,并赋予其特殊的性质。 基于以上的认识,在聚(L-乳酸)(PLLA)的合成、降解性能及结晶性能,多臂结构PLLA的合成及降解性能,PLLA/壳聚糖接枝共聚物的合成等方面作了详细的研究。 (1)采用开环聚合方法合成了PLLA。对PLLA的化学结构、晶体结构和热性能作了表征。讨论了反应条件对PLLA分子量的影响。结果表明,丙交酯的开环聚合中,引发剂用量、体系真空度及L-丙交酯纯度对PLLA分子量大小起决定性作用。实验中乳酸脱水得到的单体L-丙交酯收率达88.37%,左旋光学纯度为99.3%,L-丙交酯开环聚合得到分子量为14万的PLLA。PLLA的体外降解实验结果表明,PLLA的降解是本体降解机制。 (2)PLLA的结晶性能直接影响着它的降解性能和机械加工性能。分别采用小分子体积溶剂(如对二甲苯)方法、大分子体积溶剂方法和深度冷冻升华方法对PLLA的结晶性能作了详细研究。在对二甲苯溶液中,从浓度为0.1%溶液中结晶的PLLA的结晶度为68%,结晶速度系数(CRC)为0.643,在稀溶液中,有较高的结晶度和结晶速度。随着溶液浓度的增加,结晶度和结晶速度降低。以分子体积较大的聚乙二醇(分子量为400)等为溶剂,PLLA在较高浓度溶液(10%)中也可以得到高的结晶度和结晶速度。因此,溶剂分子体积对高分子溶液性质有重要