聚乳酸的合成与改性研究进展

・１０８・　科技论坛　聚乳酸的合成与改性研究进展　王楠　（吉林省石油化工设计研究院，吉林长春１３００００）　摘要：当前，随着我国提倡的节能环保的科学理念，越来越多的人们对环保产品提出了更高的要求。聚乳酸在医疗界中被广泛的使　用，其中生产环节引起相关部门的重视。在以往的生产中，当前应用创新的方式对其进行改性，从而得到了更利于保护环境的产品。本篇　文章主要论述聚乳酸在传统生产过程中的技术和改性进展进行合理探讨。　关键词：聚乳酸；合成与改性；研究　聚乳酸在医疗界中被广泛使用，主要在外科手术中缝合等临床　对于聚乳酸而言，降低了降解速率，具有更好的强度保持性，可更好　界得到广泛的使用。因此，随着历史的发展，聚乳酸依然在不断完　地满足骨折内固定材料的使用要求。　善。然而，由于聚乳酸分子中的相关结构会对分子主链产生一定的　２．３聚乳酸的增塑改性。增塑聚乳酸可以理解是依据生物具有　影响，同时是结晶的主要组成部分，即使熔点较高但是速度却很慢，　相容性的特点，将增塑剂加人到聚乳酸中能够改变聚乳酸的柔韧性　致使温度停留在不小于５８￣Ｃ不大于６０￣Ｃ之间，比聚苯乙烯温度要　等多方面的功能。利用增塑的方式进行改变聚乳酸的情况是较为普　小。因此，通过不断的实践找到方法进行合理完善。　遍的。聚乳酸在增塑以后通过弹性模量变化从不同方面合理分析，　１聚乳酸的合成　从而对增塑剂的性能得到确定。　目前，常用合成聚乳酸的方法有两种：　３在超临界二氧化碳中合成ＰＩ＿Ａ　１．１直接缩聚（ＰＣ法）。在脱水机存在的环境下，脱去一分子的　在超临界当中的二氧化碳有较多不可思议的特质现象，例如：　羧基和一分子的羟基，使乳酸分子间形成低分子的聚合物。然后在　由于压力的变化溶解性能也会发生变化，而且具有较强的溶胀性能　使用催化剂以及升温的条件下，把低分子聚合物转化成高分子的聚　等多方面特质。在这些不可思议的特质下，能够将传统的方式所存　合物。这一过程常采用的聚合方法有：熔融缩聚法，熔融缩聚——固　在的不足进行合理完善，从而提高ＰＬＡ的性能。　相聚合法，溶液缩聚法。　通过传统的方式对ＰＬＡ进行合成过程中，由于相关的化合物会　在熔融聚合的过程中，使用这个方式即使能够得到比较干净的　对高分子产生一定的影响，因此一定要除去。二氧化碳在超临界中　产物，同时处理方式也较为简便。然而，产生的分子数量不多，反应　进行合成时，能够较好的减少这种情况的发生。由于通过超临界的　在持续时的粘度也会逐渐增加，这样就会对反应的效率带来一定的　形式在溶解状态下的小分子和高分子之问存在较大的区别，通常可　影响。除此之外，温度也会对分子量大小带来干扰。倘若温度逐渐升　以轻而易举的就能够将其分离。同时，通过传统的方式进行生产时，　高时，低聚物就会出现裂解环化的现象，形成丙交酯。倘若使用固相　也许会出现溶液残留的现象，产品存在一定的毒性。但是，采取超临　缩聚的方式对分子量进行提升，应当将压力减少或者是将副产物排　界方法中的二氧化碳作为反应的物质，根本不会出现毒性，也确保　出等操作。这样做会让制备过程变得很繁琐，与此同时也增加了大　了产品的品质有所提高。除此之外，相关物质在反应过程中，由于粘　量资金。　度变大，分子运动速度较慢，从而对聚合速率产生一定的影响。倘若　溶液聚合优点是反应温度相对较低，副反应少，容易得到较高　相关物质在超临界进行反应过程中，分子就能够运动较快。　分子质量的产物，但反应中需要大量的溶剂，因此需要增设溶剂提　通过使用超临界二氧化碳的形式，能够有效的增加反应效率。　纯、回收设备。另外难以除净的溶剂残留，对制品也有一定的危害。　然而，这种方式也存在一定的不足之处。在超临界中有多数聚合物　此外，由于单体浓度低，集合速率较慢，设备的生产能力也相对较　是很难进行溶解的，因此不是所有的方法都能够实施。但是，随着科　低。此外还有乳液法和悬浮造粒法。将ＰＬＡ溶于有机溶剂，再与药　学技术水平的提高，这项技术同样也在其他领域中得到广泛的使　物水溶液及助剂高速搅拌混合，形成微小的包覆体，再通过有机溶　用，比如：在高分子加工中就能达到预期的效果等多种的领域中。　剂萃取或真空喷雾的方法成型。但缺点是药物损失较大，无法避免　用超临界喷射成型技术可以制备ＰＬＡ纤维。ＰＬＡ纤维的缓释过　有机溶剂及助剂的残留。　程受ＰＬＡ纤维的降解所控制，突释时间短，有较好的缓解性能。超　１．２开环聚合法（ＲＯＰ法）。这种方法常常采用的聚合方法主要　临界技术制备ＰＬＡ泡沫目前有温度诱导，溶液诱导，压力诱导三种　有三种：阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合。这些方法都需要引发　技术，其中压力诱导发泡是最成功的，因为它的相变速度很快，没有　剂来引发经行，对于引发剂的选择是至关重要的。引发剂在有机溶　压力梯度，而温度和溶液诱导需要仔细考虑温度梯度和扩散势垒，　剂中与溶剂分子可能发生很复杂的副反应而生成混合物。另外，相　控制难度较大。超临界二氧化碳能大幅度降低ＰＬＡ的玻璃转变温　比之下，这种方法的到的产物后处理比较麻烦，成本也相对较高。　度，使ＰＬＡ溶解于超临界二氧化碳中。　ＬＡ的配位开环聚合常用的引发剂为羧酸锡盐类、异丙醇铝、烷氧铝　４结论　或双金属烷氧化合物等。其中，羧酸锡盐类，尤其是辛酸亚锡，处理　通过以上内容的总体阐述，我国应当沿着可持续发展的路线出　相对简单。其催化活性高，也安全无毒。　发，聚乳酸实现了工业化的发展，并且随着时间的推移会越来越具　２聚乳酸的改性　有潜力，在塑料领域中发挥出重要的作用。聚乳酸具有较多的优势，　现今为止，我国以及世界已经有很多聚乳酸的改性方法，以下　可以用在多个领域。但是，由于聚乳酸合成的方式都是在机溶剂里　简单介绍几种常用的改性方法。　实现的，并且还存在一些残留以及废液等其他情况成为了难题。对　２．１聚乳酸的共聚改性。这种共聚改性的方法是利用两种单体　此，随着科学的不断发展，相关人员的技术不断创新，这类问题会得　活性相近，极性也相近的性质，将两种单体混合，以自由基共聚合，　到较好的解决，从而为我国的社会经济做出贡献。　生成无规共聚物。若两种单体活性相近，但极性相反，且竞聚率ｒ１—　参考文献　０或ｒ２—０，将两种单体混合，通过自由基聚合，可得到交替共聚物。　【１】余木火，徐红，滕翠青，韩克清．一种高分子量聚乳酸的制备方法『Ｐ】．　２．２聚乳酸的复合改性。由于聚乳酸具有一定的脆性，在骨科固　中国专利：ＣＮＩ７５７６５９．　定中作为重要的材料，把聚乳酸和相关的材料通过改性的方式，能　［２］任杰，王秦峰，张乃文．一种直接熔融制备高分子量聚乳酸的方法　够较好的将聚乳酸产生脆性的问题进行处理。　［Ｐ］．中国专ｆｆ￣］：ＣＮ１５６３１３９．　例如：上海交通大学孙康等发明了一种改性甲壳素纤维增强聚　ｆ３】刘文明，赵凌冲，肖青，李凤仪．稀土固体超强酸Ｓ０４２一　０２一Ｃｅ４＋　乳酸复合材料，该复合材料具有很好的界面结合与生物相容性。相　直接法催化合成聚乳酸『Ｊ１．应用化学，２００６（１　２１．