一种具有微孔结构的聚乳酸过滤材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，具体涉及到一种具有微孔结构的聚乳酸过滤材料及其制备方法。改具有微孔结构的聚乳酸过滤材料的制备原料包括聚乳酸、聚乙二醇和聚乳酸‑聚乙二醇嵌段共聚物。本发明专利技术中的具有微孔结构的聚乳酸过滤材料对细菌、病毒等各类微生物具有很好的过滤效果，同时对空气和水分具有优异的通过性，广泛应用于防止病毒、细菌等微粒传播的防护材料中。

A polylactic acid filter material with microporous structure and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种具有微孔结构的聚乳酸过滤材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及到一种具有微孔结构的聚乳酸过滤材料及其制备方法。
技术介绍
聚乳酸(PLA)是一种脂肪族聚酯，是目前应用较多的功能性聚合物材料。由于其具有良好的生物相容性，常常应用于组织工程、手术缝合线、骨科植入材料以及药物缓释体系。由于PLA存在脆性大、结晶速率慢等缺点，因此常与其他聚合物联合作为填充剂或增塑剂使用，进而提高制品的机械加工性能。无规聚乳酸、聚乳酸与聚乙醇酸、聚己内酯和聚乙二醇形成的各种嵌段共聚物常用作药物递送系统。聚乙二醇(PEG)是FDA批准的聚醚，对机体无毒，具有非常好的物理化学和生物学性质，包括在水和有机溶剂中的溶解性。通过减少肾小球的滤过性，对蛋白质吸附和细胞粘附的抵抗力，使得其可通过免疫系统，从而增加聚合物胶束的血浆半衰期。大量研究文献已经证明，由于增强的渗透性和保留效应，长循环的聚合物载体可在实体瘤中累积。另一方面，生物可吸收聚丙交酯(PLA)是形成胶束内核的最常见的疏水性嵌段之一，因为它具有突出的生物相容性。聚乙二醇是通过单体乙二醇的聚合合成的非离子亲水性聚醚，分子量为300～100000。由于现有聚乳酸好的可降解性，能够很好的替代现有很多不可降解的塑料等材料，其中多孔材料能够很好的过滤环境中的各种微粒、细菌、病毒等有害成分，在如今高传染性病毒盛行的环境下具有非常好的应用前景。但是，现有的微孔聚乳酸材料孔径调控难，不宜得到全面阻隔各类细菌病毒的多孔材料。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种具有微孔结构的聚乳酸过滤材料，其制备原料包括聚乳酸、聚乙二醇和聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物。作为一种优选的技术方案，其制备原料，以重量份计，包括聚乳酸40～60、聚乙二醇15～30、聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物8～20。作为一种优选的技术方案，所述聚乳酸的重均分子质量为120000～300000。作为一种优选的技术方案，所述聚乙二醇包括高重均分子量聚乙二醇和低重均分子量聚乙二醇；所述低重均分子量聚乙二醇的重均分子量不高于2000。作为一种优选的技术方案，所述高重均分子量聚乙二醇的重均分子量不低于5000。作为一种优选的技术方案，所述高重均分子量聚乙二醇和低重均分子量聚乙二醇的重量比例为(2～5)：1。作为一种优选的技术方案，所述聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物的制备方法包括如下步骤：在Schlenk瓶中加入反应物聚乙二醇、丙交酯和辛酸亚锡，抽真空后，135℃条件下反应12～24小时，冷却后将产物溶于无水二氯甲烷中，然后加入无水乙醚沉淀，抽滤，干燥即得。作为一种优选的技术方案，所述反应物聚乙二醇的重均分子量为2000～5000。本专利技术的第二个方面提供了如上所述的具有微孔结构的聚乳酸过滤材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将配方量的聚乳酸、聚乙二醇和聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物加入到容器中，加入二氯甲烷溶解，制成10～30g/L的溶液，然后置于模具中，浓缩，制备5～25μm薄膜；(2)将上述薄膜加热至140～175℃，然后匀速冷却至95～115℃，并在此温度下热处理16小时，然后再冷却至室温；(3)将上述热处理后的薄膜用去离子水洗涤，烘干即得。作为一种优选的技术方案，所述匀速冷却的速度3～8℃/min。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。此外，本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。本专利技术的第一方面提供了一种具有微孔结构的聚乳酸过滤材料，其制备原料包括聚乳酸、聚乙二醇和聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物。进一步的，其制备原料，以重量份计，包括聚乳酸40～60、聚乙二醇15～30、聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物8～20。在一些实施方式中，所述聚乳酸的重均分子质量为120000～300000；进一步的，所述聚乳酸的重均分子质量为150000～200000；更进一步的，聚乳酸的重均分子质量为160000。聚乳酸的重均分子量与制备所得聚乳酸过滤材料的内聚强度有着密切的联系，而这种内聚强度与聚乙二醇、聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物之间的分子链相容性，聚乙二醇在薄膜中的分散均匀度等直接相关。若聚乳酸的重均分子量过小，其制备得到的溶液成膜时致密度较小，薄膜内部较松散。薄膜在进行水洗制孔时容易发生孔隙坍塌，孔形各异不均影响多孔材料的综合性能。而当聚乳酸重均分子量过大，则容易使得其余其它组分之间的内聚能密度差较大，不能很好的扩散，缠结形成均匀稳定的多孔结构。本专利技术中的上述重均分子量的聚乳酸可以通过丙交酯开环聚合的方式制备得到，也可以直接从市面上购买获得。在一些实施方式中，所述聚乙二醇包括高重均分子量聚乙二醇和低重均分子量聚乙二醇；所述低重均分子量聚乙二醇的重均分子量不高于2000；优选的，所述低重均分子量聚乙二醇的重均分子量为1000。进一步的，所述高重均分子量聚乙二醇的重均分子量不低于5000；优选的，所述高重均分子量聚乙二醇的重均分子量为8000。进一步的，所述高重均分子量聚乙二醇和低重均分子量聚乙二醇的重量比例为(2～5)：1；优选的，其质量比例为3.5:1。在一些实施方式中，所述聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物的制备方法包括如下步骤：在Schlenk瓶中加入反应物聚乙二醇、丙交酯和辛酸亚锡，抽真空后，135℃条件下反应12～24小时，冷却后将产物溶于无水二氯甲烷中，然后加入无水乙醚沉淀，抽滤，干燥即得。进一步的，所述反应物聚乙二醇的重均分子量为2000～5000；优选，其重分子量为2000，例如西宝生物的NanocsmPEG-2k。本专利技术的第二个方面提供了如上所述的具有微孔结构的聚乳酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有微孔结构的聚乳酸过滤材料，其特征在于，其制备原料包括聚乳酸、聚乙二醇和聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有微孔结构的聚乳酸过滤材料，其特征在于，其制备原料包括聚乳酸、聚乙二醇和聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物。


2.如权利要求1所述的具有微孔结构的聚乳酸过滤材料，其特征在于，其制备原料，以重量份计，包括聚乳酸40～60、聚乙二醇15～30、聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物8～20。


3.如权利要求2所述的具有微孔结构的聚乳酸过滤材料，其特征在于，所述聚乳酸的重均分子质量为120000～300000。


4.如权利要求2所述的具有微孔结构的聚乳酸过滤材料，其特征在于，所述聚乙二醇包括高重均分子量聚乙二醇和低重均分子量聚乙二醇；所述低重均分子量聚乙二醇的重均分子量不高于2000。


5.如权利要求4所述的具有微孔结构的聚乳酸过滤材料，其特征在于，所述高重均分子量聚乙二醇的重均分子量不低于5000。


6.如权利要求4所述的具有微孔结构的聚乳酸过滤材料，其特征在于，所述高重均分子量聚乙二醇和低重均分子量聚乙二醇的重量比例为(2～5)：1。


7.如权利要求1～6任意一项所述的具有微孔结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伯昕，黄然，赵红捷，
申请(专利权)人：上海屹希新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31