一种立构聚乳酸气凝胶及其制备方法和应用

本发明涉及新材料，具体涉及一种立构聚乳酸气凝胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚乳酸气凝胶，由于具有多孔结构、反射率高、生物相容性好、可生物降解等优势，聚乳酸气凝胶的应用前景十分广阔，如：药物传递系统，组织工程，生物医学影响，保温隔热，辐射制冷等领域。

2、目前，制备聚乳酸气凝胶的方法主要有物理凝胶化、化学凝胶化或生物学凝胶化等。如cn117024838a中公开了一种在乙醇和二价无机盐存在下将聚乳酸通过浇筑-冷却、溶剂置换、冷冻干燥制备聚乳酸气凝胶。cn105017541a则公开了一种蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶及其制备方法和用途。

3、然而，这些现有技术均存在需要使用不同种类聚合物胶体或无机物辅助聚乳酸凝胶化，并且制备工艺繁琐等问题。因此限制了聚乳酸气凝胶在更多领域中的应用。

4、基于此，开发新的、制备工艺简单的，且不需要使用聚合物胶体或无机物辅助聚乳酸凝胶化的制备聚乳酸气凝胶方法具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中存在的制备聚乳酸气凝胶需要使用不同种类聚合物胶体或无机物辅助聚乳酸凝胶化，并且制备工艺繁琐等问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种制备立构聚乳酸气凝胶的方法，该方法包括：

3、(1)在200-1000rpm转速下，且在溶剂存在下，将左旋聚乳酸和右旋聚乳酸进行溶解，得到聚乳酸溶液；

4、(2)将所述聚乳酸溶液冷却，然后在20℃以下或经超临界二氧化碳干燥，得到立构聚乳酸气凝胶；

5、其中，所述立构聚乳酸气凝胶的密度为0.015-0.5g/cm3，孔隙率在90％以上；

6、所述左旋聚乳酸和所述右旋聚乳酸的用量重量比为1：0.5-3.0。

7、本发明第二方面提供由前述第一方面所述的方法制备得到的立构聚乳酸气凝胶。

8、本发明第三方面提供前述第二方面所述的立构聚乳酸气凝胶在保温隔热和/或辐射制冷领域中的应用。

9、相比于现有技术，本发明提供的方法至少具有以下有益效果：

10、1、在本发明提供的方法中，左旋聚乳酸和右旋聚乳酸之间能形成氢键，快速凝胶化后再将凝胶在特定温度下干燥，能得到具有高孔隙率、超轻、高反射率的立构聚乳酸气凝胶；

11、2、本发明提供的方法原料来源广泛、制备工艺简单、成本低、效率高，具有良好的工业化应用前景。

技术特征：

1.一种制备立构聚乳酸气凝胶的方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述左旋聚乳酸和所述右旋聚乳酸的重量之和与所述溶剂的用量重量比为0.05-0.8：1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述溶解的条件至少满足：温度为30-80℃，时间为4-15h。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述溶剂选自碳酸二甲酯、二氯甲烷、1，4-二恶烷、三氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、n’n-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述冷却采用自然冷却和/或自下而上快速冷却。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述干燥采用冷冻干燥、超临界二氧化碳干燥、自然干燥中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述干燥的时间为12-72h。

8.权利要求1-7中任意一项所述的方法制备得到的立构聚乳酸气凝胶。

9.权利要求8所述的立构聚乳酸气凝胶在保温隔热和/或辐射制冷领域中的应用。

技术总结
本发明涉及新材料技术领域，公开了一种立构聚乳酸气凝胶及其制备方法和应用。该方法包括：(1)在200‑1000rpm转速下，且在溶剂存在下，将左旋聚乳酸和右旋聚乳酸进行溶解，得到聚乳酸溶液；(2)将所述聚乳酸溶液冷却，然后在20℃以下或经超临界二氧化碳干燥，得到立构聚乳酸气凝胶；其中，所述立构聚乳酸气凝胶的密度为0.015‑0.5g/cm<supgt;3</supgt;，孔隙率在90％以上；所述左旋聚乳酸和所述右旋聚乳酸的用量重量比为1：0.5‑3.0。本发明提供的方法能制备具有高孔隙率、超轻、高反射率的立构聚乳酸气凝胶。

技术研发人员：苏晓龙,贾超,翟亚领,王琎祺,朱美芳
受保护的技术使用者：东华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10