點擊圖片查看大圖由于乳酸具有旋光性,因此對應的聚乳酸有三種: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,不污染環境,可塑性好,易于加工成型。由于聚乳酸優良的生物相容性,其降解產物能參與人體代謝,已被美國食品醫藥局(FDA)批準,可用作醫用手術縫合線、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的生物相容性;(2)聚合所得產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、共混和復合等改性方法來改進仁聚聚乳酸的力學性能,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用以及環保的應用。
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大分子鏈的規整度和結晶度降低。
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、用水作發泡劑,單螺桿或雙螺桿擠出機制備發泡材料。
2.4 復合改性
將聚乳酸與其它材料復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固定材料的用途。 3、聚乳酸的應用
3.1 在生物醫學上的應用
目前可用的醫用高分子材料有聚四氟乙烯、硅油、硅橡膠等數十種,但是從生物醫學的角度上來看,這些材料還不算理想,在使用過程中多少有些副作用,而仁聚聚乳酸是應運而生的一種新型醫用高分子材料.
3.2 PLA在紡織領域的應用
PLA在紡織領域的研究應用開發是近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,再經干法或濕法成網制得非織造布。仁聚聚乳酸非織造布用于農業、園藝方面,可用作種子培植、育秧、防霜及除草用布等;在醫療衛生方面,可用作手術衣、手術覆蓋布、口罩等,也可用作尿布、婦女衛生巾的面料及其他生理衛生用品;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在包裝領域的應用
PLA在包裝領域的用途主要可用做包裝帶、包裝用膜、農用薄膜、泡沫塑料、餐具、園藝用膜、冷飲杯等。2002年日本一學者開發了具有生物降解性和優良的機械性能以及柔韌性的包裝帶,該包裝帶材料由結晶性仁聚聚乳酸、增塑劑和無機填料組成,適用于自動包裝機],中國科學院長春應用化學研究所韓常玉等研制了過氧化物交聯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用前景。但它的缺點大大地阻礙了它的實際應用。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和并發癥等方面的問題;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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