一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料及其制备方法，属于多孔材料技术领域。解决了现有技术中多孔材料孔结构难以控制、以及使用有机溶剂、力学强度不足的技术问题。本发明专利技术的含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料，该材料以聚乳酸为基体，基体上无规分布有多个孔，多个孔呈现沿同一方向平行排列的纤维形态，孔隙率为1

【技术实现步骤摘要】
一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于多孔材料
，具体涉及一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]多孔材料，具有功能和结构的双重属性，是一类广为使用而又具有巨大应用潜力的工程塑料。聚乳酸(PLA)是具有资源和环境双重优势的高分子材料，不仅具有良好的生物相容性和生物降解性，还具有较好的力学性能和加工性能，因此在生物医用领域和通用塑料领域，都展现出广阔的应用前景。将聚乳酸进行多孔加工使之适用于材料科学和生物医学将进一步提升聚乳酸的应用价值。
[0003]现有技术中，多孔材料的制备方法主要包括溶剂浇铸、粒子沥滤法、相分离法、冷冻干燥法、纤维粘结、气体发泡和快速成型法等，这些方法制备的多孔材料具有不同的特点，也都存在各自的不足，如使用有机溶剂、孔径较小、孔结构难以控制以及力学强度不足等。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术为解决现有技术中多孔材料孔结构难以控制、以及使用有机溶剂、力学强度不足的技术问题，提供一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料及其制备方法。
[0005]本专利技术解决上述技术问题采取的技术方案如下。
[0006]本专利技术首先提供一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料，该材料以聚乳酸为基体，基体上无规分布有多个孔，多个孔呈现沿同一方向平行排列的纤维形态，孔隙率为1
‑
50％。
[0007]优选的是，所述孔隙率为10
‑
50％；更优选的，所述孔隙率为30r/>‑
50％。
[0008]优选的是，所述孔的长度为2
‑
20μm。
[0009]优选的是，所述孔的直径为300nm
‑
2μm。
[0010]本专利技术还提供上述一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料的制备方法，包括以下步骤：
[0011]步骤一、将90wt％
‑
50wt％聚乳酸和10wt％
‑
50wt％聚己内酯共混，得到聚乳酸共混材料；
[0012]步骤二、将聚乳酸共混材料经单向拉伸，拉伸温度为55
‑
80℃，拉伸倍率为1.0
‑
6.0倍，得到含有纤维的聚乳酸共混材料；
[0013]步骤三、将含有纤维的聚乳酸共混材料浸入含有微生物或者酶的溶液中，降解除掉聚己内酯组分，得到多孔体；
[0014]步骤四、将多孔体冲洗干净，干燥至恒重，即得到含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料。
[0015]优选的是，所述步骤一中，将70wt％
‑
50wt％聚乳酸和30wt％
‑
50wt％聚己内酯共混。
[0016]优选的是，所述步骤一中，共混方式为在密炼机或者挤出机中熔融共混。
[0017]优选的是，所述步骤二中，拉伸速率为5
‑
40mm/min。
[0018]优选的是，所述步骤三中，将含有纤维的聚乳酸共混材料浸入含有微生物或者酶的溶液中之前，将含有纤维的聚乳酸共混材料的表面打磨去除皮层结构。
[0019]优选的是，所述步骤三中，将含有纤维的聚乳酸共混材料浸入含有微生物或者酶的溶液中，在30
‑
37℃、130
‑
140rpm摇床中振荡降解除掉聚己内酯组分，得到多孔体。
[0020]优选的是，所述步骤三中，微生物为草酸青霉(Penicillium oxalicum)、淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)、粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)、门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina)或根霉菌(rhizopus arrhizus)。
[0021]优选的是，所述步骤三中，酶为脂肪酶或角质酶。
[0022]优选的是，所述步骤三中，溶液为磷酸缓冲液。
[0023]优选的是，所述熔融共混条件为：温度170
‑
180℃，转速40
‑
60转/分，时间5
‑
8min。
[0024]优选的是，所述步骤一中，熔融共混前，还包括将聚乳酸和聚己内酯分别置放于真空烘箱中，分别于80
‑
100℃和35℃真空干燥12
‑
24h。
[0025]优选的是，所述步骤一中，熔融共混后，还包括，将共混材料直接在室温空气状态下冷却，在平板硫化机上于175
‑
185℃，5
‑
10MPa的压力下压成片材，然后放置到冷压机上，在5
‑
10MPa下保压冷却至室温，得到聚乳酸共混材料。
[0026]优选的是，冷却后，切割成块状。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0028]本专利技术首先提供一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料，该多孔材料无规分布着多个孔，多个孔形态具有沿同一方向平行排列的纤维形态，且力学强度高。
[0029]本专利技术还提供一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料的制备方法，该方法采用聚己内酯做致孔剂，通过在聚乳酸的玻璃化转变温度附近(55
‑
80℃)进行单向拉伸，此时聚己内酯处于熔融态，与聚乳酸界面结合良好，在外力作用下很容易随着聚乳酸基体被拉伸原位形成纤维状，然后再通过选择性生物降解除去聚己内酯纤维，得到聚乳酸多孔体。通过改变致孔剂的含量和拉伸倍率，控制纤维的形态和尺寸，实现孔结构的可控。同时，由于聚乳酸经过拉伸，还能提高多孔材料的力学强度。本专利技术的含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料的制备方法，当采用70wt％
‑
50wt％聚乳酸和30wt％
‑
50wt％聚己内酯共混后，孔含量更高，孔隙率更高，可以实现孔的贯通。
[0030]本专利技术的含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料的制备方法，工艺简单，在制备过程中不需要引入有机溶剂，制备过程清洁环保，制备的多孔材料也同样具有生物降解性，满足应用要求。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0032]图1为本专利技术实施例1制备的聚乳酸共混材料的扫描电镜图；
[0033]图2为本专利技术实施例1制备的含有纤维的聚乳酸共混材料的扫描电镜图；
[0034]图3为本专利技术实施例1制备的除去纤维后的含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料的扫描电镜图；
[0035]图4为本专利技术实施例2制备的含有纤维的聚乳酸共混材料的扫描电镜图；
[0036]图5为本专利技术实施例2制备的除去纤维后的含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料的扫描电镜图；
[0037]图中，拉伸方向为沿水平方向。
具体实施方式
[0038]为了进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料，其特征在于，该材料以聚乳酸为基体，基体上无规分布有多个孔，多个孔呈现沿同一方向平行排列的纤维形态，孔隙率为1
‑
50％。2.根据权利要求1所述的一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料，其特征在于，所述孔隙率为30
‑
50％。3.根据权利要求1所述的一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料，其特征在于，所述孔的长度为2
‑
20μm；所述孔的直径为300nm
‑
2μm。4.权利要求1
‑
3任何一项所述的一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将90wt％
‑
50wt％聚乳酸和10wt％
‑
50wt％聚己内酯共混，得到聚乳酸共混材料；步骤二、将聚乳酸共混材料经单向拉伸，拉伸温度为55
‑
80℃，拉伸倍率为1.0
‑
6.0倍，得到含有纤维的聚乳酸共混材料；步骤三、将含有纤维的聚乳酸共混材料浸入含有微生物或者酶的溶液中，降解除掉聚己内酯组分，得到多孔体；步骤四、将多孔体冲洗干净，干燥至恒重，即得到含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料。5.根据权利要求4所述的一种含有纤维状孔的聚乳酸多孔材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，将70wt％
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50wt％聚乳酸和30wt％
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50wt％聚己内酯共混。6.根据权利要求4所述的一种含有纤维状孔的聚乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩立晶，赵玲，张会良，董丽松，边俊甲，杨慧丽，潘宏伟，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：