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一种聚乳酸光/水双降解聚合物及其制备方法技术

技术编号:12059748 阅读:93 留言:0更新日期:2015-09-17 09:58
本发明专利技术属于新材料技术领域,一种聚乳酸光/水双降解聚合物,其结构式如下:其制备方法为,(1)将2,6-二甲基醇硝基苯类物质和巯基丙酸溶解于甲苯中,在催化剂催化下,冷凝回流,得到2,6-二(3-巯基丙酸甲酯)硝基苯类物质;(2)将两端含碳-碳双键的聚乳酸以及2,6-二(3-巯基丙酸甲酯)硝基苯类物质溶解于三氯甲烷中,先在冰浴的条件下反应,再升温反应,将反应产物干燥,即得到光/水-双降解聚合物。向聚乳酸主链引入邻硝基苯乙醚基团,通过硫醇-烯点击化学法制备具有光/水-双降解性质的聚乳酸,制备方法简单。所制备的聚乳酸既能发生水解,也能发生光降解,即可通过光照控制聚乳酸的降解速度,使得降解速率可控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新材料
,具体涉及一种光/水-双降解聚合物的方法。
技术介绍
聚乳酸,简称PLA,也称为聚丙交酯,属于聚酯家族,是以乳酸为主要原料聚合得到 的高分子聚合物。聚乳酸原料来源充足,可以再生,并且生产过程无污染,产品可以生物降 解,实现在自然界中的循环,因此是非常理想的绿色高分子材料。聚乳酸现已被应用于制备 组织工程支架的材料。但由于不同的组织重建要求支架有不同的降解时间。如果仅靠分子 量和分子量分布来调节聚乳酸的降解速率却又有很大的局限性。因此,解决对聚乳酸降解 速度控制问题是实现聚乳酸广泛应用的一个重要前提。这就需要对聚乳酸进行改性,使聚 乳酸具备其他一些新的性能,拓宽其应用领域。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:克服现有技术中聚乳酸降解速率不可控的不足,提 供。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种聚乳酸光/水双降解聚合物, 其结构式如下: 其中 Rl = R2 = H、CH3、C2H5' C3Hr R3 = H、CH3、C2H5' C3H7;u = 1,2, 3......;n 彡 2。 上述的聚乳酸光/水双降解聚合物的制备方法,步骤如下: (1)2,6_二(3-巯基丙酸甲酯)硝基苯类物质的制备; 将2, 6-二甲基醇硝基苯类物质和巯基丙酸溶解于甲苯中,在催化剂催化、反应温 度120°C下,冷凝回流12h,过滤、旋蒸,粗产物用二氯甲烷溶解,饱和碳酸氢钠溶液洗3次、 无水硫酸镁干燥、过滤、旋蒸,得到2, 6-二(3-巯基丙酸甲酯)硝基苯; (2)光/水双降解聚合物的制备 将两端含碳-碳双键的聚乳酸以及2, 6-二(3-巯基丙酸甲酯)硝基苯类物质溶 解于三氯甲烷中,先在冰浴的条件下反应8~10h,再升温至30°C反应8h,将反应产物干燥, 即得到光/水-双降解聚合物。 进一步地,所述的2/6-二甲基醇硝基苯类物质结构通式如下: 其中 Rl = R2 = H,CH3, C2H5, C3H7, R3 = H,CH3, C2H5, C3H7。 作为优选,步骤(I)所述的催化剂为苯磺酸、对甲苯磺酸、氟化硼或氯化铝中任一 种。 作为优选,步骤(2)中所述的两端含碳-碳双键的聚乳酸分子量在1000~20000 范围内。 作为优选,所述的2, 6-二甲基醇硝基苯类物质与巯基丙酸摩尔比为1:3~4,所述 2, 6-二甲基醇硝基苯类物质与所述甲苯摩尔体积比为1:30~60mol/mL。 进一步地,所述的两端含碳-碳双键的聚乳酸与2,6_二(3-巯基丙酸甲酯)硝基 苯类物质摩尔比为1:1。 本专利技术的有益效果是,本专利技术的向聚乳酸主链引入具有光降解性质的邻硝基苯乙 醚基团,通过硫醇-烯点击化学法制备具有光/水-双降解性质的聚乳酸,制备方法简单。 所制备的聚乳酸既能发生水解,也能发生光降解,即可通过光照控制聚乳酸的降解速度,使 得降解速率可控。【附图说明】 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 图1是实施例1中2, 6-二(3-巯基丙酸甲酯)硝基苯的核磁氢谱图; 图2是实施例1中双降解产物的核磁氢谱图; 图3是实施例1中双降解材料不同光照时间的紫外吸收图; 图4是实施例1中双降解材料在光照和不光照条件下降解曲线。【具体实施方式】 实施例1 (1)2, 6-二(3-巯基丙酸甲酯)硝基苯的制备 称取1摩尔分数的2, 6-二甲基醇硝基苯和3摩尔分数的巯基丙酸溶解于30mL的 甲苯中,在1% wt (相比于原料)的苯磺酸催化、反应温度120°C下,冷凝回流12h,过滤、旋 蒸,粗产物用二氯甲烷溶解,饱和碳酸氢钠溶液洗3次、无水硫酸镁干燥、过滤、旋蒸,得到 2, 6-二(3-巯基丙酸甲酯)硝基苯,其核磁氢谱图如图1所示。 (2)光/水-双降解聚合物的制备 称取1摩尔分数、两端含碳-碳双键的一千分子量聚乳酸和1摩尔分数的2, 6-二 (3-巯基丙酸甲酯)硝基苯溶解于20mL的三氯甲烷中,先在冰浴的条件下反应8h,再升温 至30°C反应8h,将反应产物干燥,即得到光/水-双降解聚合物,其核磁氢普图如图2所示。 如图3所示,为上述制备的双降解材料在紫外光照射0s、30s、lmin、2min、5min、 10min、15min后所得的紫外吸收光谱图,从图中可以看出,在290nm附近存在着硝基的紫外 吸收峰,并随着照射时间的增加,其紫外吸收峰强度逐渐增大,且波长逐渐向波长增大的方 向移动,说明分子链上的光响应基团发生了降解,即改产物是具有光响应性的特性。 如图4所示,取两组上述制备的双降解材料,一组每天以光强50mW/cm2进行15min 的照射后再放入培养基水解,另一组不光照直接放入培养基进行水解。在第一天、第三天、 第六天、第十天、第十三天、第十六天、第二十天、第二十五天以及第三十天取出,干燥并称 重。 从图中可以看出,光照过样品的水解速度明显快于未光照的样品。说明该材料具 有明显的双降解性质。 实施例2 (1)2, 6-二(3-巯基丙酸甲酯)硝基苯的制备 称取1摩尔分数的2, 6-二甲基醇硝基苯和3摩尔分数的巯基丙酸溶解于35mL的 甲苯中,在1% wt (相比于原料)的对甲苯磺酸催化、反应温度120°C下,冷凝回流12h,过 滤、旋蒸,粗产物用二氯甲烷溶解,饱和碳酸氢钠溶液洗3次、无水硫酸镁干燥、过滤、旋蒸, 得到2, 6-二(3-巯基丙酸甲酯)硝基苯。 (2)光/水-双降解聚合物的制备 称取1摩尔分数、两端含碳-碳双键的三千分子量聚乳酸和1摩尔分数的2, 6-二 (3-巯基丙酸甲酯)硝基苯溶解于25mL的三氯甲烷中,先在冰浴的条件下反应8. 5h,再升 温至30°C反应8h,将反应产物干燥,即得到光/水-双降解聚合物。 实施例3 (1)2, 6-二(3-巯基丙酸甲酯)-4_甲基硝基苯的制备...

【技术保护点】
一种聚乳酸光/水双降解聚合物,其特征在于,其结构式如下:其中R1=R2=H、CH3、C2H5、C3H7,R3=H、CH3、C2H5、C3H7;u=1,2,3……;n≥2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王克敏张楠陈佳杰殷红
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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