點擊圖片查看大圖由于乳酸具有旋光性,因此對應(yīng)的聚乳酸有三種:PDLA、PLLA、PDLLA(消旋)。常用易得的是PDLLA和PLLA,分別由乳酸或丙交酯的消旋體、左旋體制得。
聚乳酸(PLA)是一種真正的生物塑料,其無毒、無刺激性,具有良好的生物相容性,可生物分解吸收,強度高,不污染環(huán)境,可塑性好,易于加工成型。由于聚乳酸優(yōu)良的生物相容性,其降解產(chǎn)物能參與人體代謝,已被美國食品醫(yī)藥局(FDA)批準,可用作醫(yī)用手術(shù)縫合線、注射用膠囊、微球及埋植劑等。
同時聚乳酸存在的缺點是:(1)仁聚聚乳酸中有大量的酯鍵,親水性差,降低了它與其它物質(zhì)的生物相容性;(2)聚合所得產(chǎn)物的相對分子量分布過寬,仁聚聚乳酸本身為線型聚合物,這都使聚乳酸材料的強度往往不能滿足要求,脆性高,熱變形溫度低(0146MPa負荷下為54℃),抗沖擊性差;(3)降解周期難以控制;(4)價格太貴,乳酸價格以及聚合工藝決定了PLA的成本較高。這都促使人們對聚乳酸的改性展開深入的研究。
2、聚乳酸的改性
正由于聚乳酸的上述缺點,使得目前通過對聚乳酸進行增塑、共聚、共混和復(fù)合等改性方法來改進仁聚聚乳酸的力學(xué)性能,改善其親水性,并使其降解性能不受影響,從而能更好地滿足生物醫(yī)用以及環(huán)保的應(yīng)用。
2.2 共聚改性
共聚改性是目前研究多的用來提高聚乳酸柔性和彈性的方法,其主旨是在仁聚聚乳酸的主鏈中引入另一種分子鏈,使得PLLA大分子鏈的規(guī)整度和結(jié)晶度降低。
2.3 共混改性
普通和重要的可生物降解聚合物都是脂肪族的聚脂如仁聚聚乳酸(PLA)、聚(ε2己內(nèi)酯)(PCL)、聚氧化乙烯(PEO)、聚羥基脂肪酸丁酯(PHB)、聚酸(PGA)。然而,任何一種都有些短處從而限制了其應(yīng)用。共混改性是另一類可以改善材料的機械性能和加工性能,并且降低PLA成本的有效途徑。共混物樣品的制備方法目前廣泛采用以下幾種方式:熔融共混法、溶液澆鑄成膜法、溶解P沉降法、用水作發(fā)泡劑,單螺桿或雙螺桿擠出機制備發(fā)泡材料。
2.4 復(fù)合改性
將聚乳酸與其它材料復(fù)合旨在解決仁聚聚乳酸的脆性問題,達到增強的目的,使其能滿足于作為骨折內(nèi)固定材料的用途。 3、聚乳酸的應(yīng)用
3.1 在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
目前可用的醫(yī)用高分子材料有聚四氟乙烯、硅油、硅橡膠等數(shù)十種,但是從生物醫(yī)學(xué)的角度上來看,這些材料還不算理想,在使用過程中多少有些副作用,而仁聚聚乳酸是應(yīng)運而生的一種新型醫(yī)用高分子材料.
3.2 PLA在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用
PLA在紡織領(lǐng)域的研究應(yīng)用開發(fā)是近10年左右開始的。聚乳酸可用紡粘法或熔噴法直接制成非織造布,也可先紡制成短纖維,再經(jīng)干法或濕法成網(wǎng)制得非織造布。仁聚聚乳酸非織造布用于農(nóng)業(yè)、園藝方面,可用作種子培植、育秧、防霜及除草用布等;在醫(yī)療衛(wèi)生方面,可用作手術(shù)衣、手術(shù)覆蓋布、口罩等,也可用作尿布、婦女衛(wèi)生巾的面料及其他生理衛(wèi)生用品;在生活用品方面,可用作衣料、擦揩布、廚房用濾水、濾渣袋或其他包裝材料。
3.3 PLA在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用
PLA在包裝領(lǐng)域的用途主要可用做包裝帶、包裝用膜、農(nóng)用薄膜、泡沫塑料、餐具、園藝用膜、冷飲杯等。2002年日本一學(xué)者開發(fā)了具有生物降解性和優(yōu)良的機械性能以及柔韌性的包裝帶,該包裝帶材料由結(jié)晶性仁聚聚乳酸、增塑劑和無機填料組成,適用于自動包裝機],中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所韓常玉等研制了過氧化物交聯(lián)可生物降解聚乳酸泡沫塑料和含擴鏈劑可生物降解聚乳酸泡沫塑料],具有優(yōu)異的物理性能,使用后可完全生物降解。
4、展望
聚乳酸材料有著勿庸置疑的優(yōu)點,如良好的可降解性、生物相容性等,在當今社會必然有著廣闊的研究和應(yīng)用前景。但它的缺點大大地阻礙了它的實際應(yīng)用。針對仁聚聚乳酸材料的這些缺陷,今后的研究工作可以從以下幾方面展開:簡化和縮短工藝流程,降低聚乳酸材料的成本;開闊思路,嘗試用新材料對聚乳酸進行改性;提高聚合物的強度及解決植入后期反應(yīng)和并發(fā)癥等方面的問題;在藥物控釋上用于其他多肽、蛋白、疫苗及基因藥物等有著良好的前景。
PLA全生物降解材料
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