专利名称：一种光敏性pcl基共聚物及其制备方法
技术领域：
一种光敏性PCL基共聚物及其制备方法，属于功能高分子制备技术领域。
背景技术：
随着高分子工业的快速发展，越来越多的合成高分子材料走进了人们的生活，而其中不可降解高分子材料的废弃物给环境带来的负面影响也越来越大，解决日益严重的 “白色污染”成为人们普遍关注的问题。因而研究开发新型可降解高分子材料，实现对材料性能的调控，拓宽应用领域，具有重要的理论意义与应用价值。聚己内酯(PCL)是一种半结晶型线性脂肪族聚酯，室温下呈橡胶态，是一种具有良好热塑性和成型加工性的可降解高分子，可采用挤出、吹塑、注射和熔融纺丝等方法制成各种形状的产品，其降解产物为CO2和H2O,对人体和环境不造成负担。同时PCL还具有良好的药物透过性、生物相容性和力学性能，在药物负载、组织工程、纺织、包装材料等领域具有广阔的应用空间。但是，PCL仍然具有低熔点，耐热性差、降解速度慢等缺点，限制了其应用范围。PEG是最常用的亲水性聚合物，作为一种聚醚类高分子物质，具有良好的生物相容性，对人体的毒性低，其性能得到了美国食品和药物管理局(FDA)的认可。如将疏水性的 PCL和亲水的PEG两者键合在一起形成两亲聚合物，可有效改善PCL的浸润性及降解性等。本发明所用的4-羟基肉桂酸GHCA)和3，4- 二羟基肉桂酸(DHCA，咖啡酸)是一类来源于绿色植物的“植物性单体”，其特殊的分子结构赋予了其紫外光敏性。将其引入PCL 链中，在保留改善PCL原有的基本性质的同时还赋予聚合物紫外、光致发光等性能。本发明所涉及的光敏性PCL基共聚物的热性能、浸润性、结晶性和降解性等性质均可通过调节投料比和紫外光照进行调控。这种具有光敏性的PCL基共聚物可广泛应用于药物控释、组织工程、纺织、包装和农业领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种光敏性PCL基共聚物及其制备方法，采用熔融缩聚法将功能性的4HCA和DHCA引入PCL聚合物主链中，得到具有可降解性的紫外光敏性PCL基共聚物。本发明的技术方案一种光敏性PCL基共聚物的制备方法，直接以不同分子量的 PCL、4HCA或DHCA和不同分子量的聚乙二醇(PEG)为原料，乙酸锌或乙酸钠为催化剂，乙酸酐为溶剂，采用熔融缩聚的方法得到具有光敏性PCL基共聚物；配比为单体1的结构单元(不同分子量的PCL)单体2 (4HCA或DHCA)单体 3的结构单元(不同分子量的PEG)的摩尔比为1 0. 1 10 0. 1 10 ；催化剂用量为总单体摩尔数的0. 01 0. 05倍；溶剂的质量为总单体质量的5 10倍。按配比称取单体和催化剂置于反应器中，加入溶剂，在200 400r/min的搅拌速度下升温至150 170°C，反应1- ；继续搅拌并将反应温度升高到200 220°C之间，再持续反应6 1 后，停止加热，自然冷却；整个缩聚反应过程在氮气和避光的条件下进行； 反应完毕后，将产物充分研磨，用乙醇和去离子水分别充分洗涤，最后在30°C下干燥，得淡 黄色或咖啡色的产物。以不同分子量的PCL和4HCA为单体时，所得共聚物为
权利要求
1.一种光敏性PCL基共聚物及其制备方法，其特征在于以不同分子量的聚己内酯 (PCL)、4_羟基肉桂酸GHCA)或3，4-二羟基肉桂酸(咖啡酸，DHCA)为单体，无水乙酸锌或乙酸钠为催化剂，乙酸酐为溶剂，采用熔融缩聚的方法得到了具有光敏性的PCL基共聚物。配比为单体1的结构单元(不同分子量的PCL)单体2 (4HCA或DHCA)的摩尔比为 1 0. 1 10 ；催化剂用量为总单体摩尔数的0. 01 0. 05倍；溶剂的质量为总单体质量的 5 10倍；按配比称取单体和催化剂置于反应器中，加入溶剂，在200 400r/min的搅拌速度下升温至150 170°C，反应1- ；继续搅拌并将反应温度升高到200 220°C之间，再持续反应6 1 后，停止加热，自然冷却；整个缩聚反应过程在氮气和避光的条件下进行；反应完毕后，将产物充分研磨，用乙醇和去离子水分别充分洗涤，最后在30°C下干燥，得淡黄色或咖啡色的产物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是以不同分子量的PCL和4HCA为单体时， 所得共聚物为
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是以不同分子量的PCL和DHCA为单体时， 所得共聚物为
4. 一种光敏性PCL基共聚物及其制备方法，其特征在于以不同分子量的聚己内酯 (PCL)、4_羟基肉桂酸GHCA)或3，4_ 二羟基肉桂酸(咖啡酸，DHCA)和不同分子量的聚乙二醇(PEG)为单体，无水乙酸锌或乙酸钠为催化剂，乙酸酐为溶剂，采用熔融缩聚的方法得到了具有光敏性的PCL基共聚物。配比为单体1的结构单元(不同分子量的PCL)单体2 (4HCA或DHCA)单体3的结构单元(不同分子量的PEG)的摩尔比为1 0. 1 10 0. 1 10 ；催化剂用量为总单体摩尔数的0. 01 0. 05倍；溶剂的质量为总单体质量的5 10倍；将单体1、单体2和催化剂按配比称取并置于反应器中，加入溶剂，在200 400r/min 的搅拌速度下升温至150 170°C，反应2- ；按配比加入单体3继续搅拌并将反应温度
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是以不同分子量的PCL、4HCA和不同分子量的PEG为单体时，所得共聚物为
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是以不同分子量的PCL、DHCA和不同分子量的PEG为单体时，所得共聚物为
7.根据权利要求2 6任一所述的制备方法制得的光敏性PCL基共聚物，其特征在于共聚物在^Onm的紫外光照射下均可发生光交联反应；在380nm紫外激发下可发射荧光，具有光致发光性；在酸、碱和中性条件下均可降解，且降解速度可控。升高到200 220°C之间，再持续反应6 1 后，停止加热，自然冷却；整个缩聚反应过程在氮气和避光的条件下进行；反应完毕后，将产物充分研磨，用乙醇和去离子水分别充分洗涤，最后在30°C下干燥，得淡黄色或咖啡色的产物。
全文摘要
一种光敏性PCL基共聚物及其制备方法，属于功能材料领域。本发明以不同分子量的聚己内酯(PCL)、4-羟基肉桂酸(4HCA)或3，4-二羟基肉桂酸(咖啡酸，DHCA)和不同分子量的聚乙二醇(PEG)为原料，无水乙酸锌或乙酸钠为催化剂，乙酸酐为溶剂，采用熔融缩聚的方法得到了光敏性PCL基共聚物。通过对共聚物的组成和UV光照等条件的控制可以对所得共聚物的热稳定性、熔点及结晶度、玻璃化转变温度、浸润性和降解速度等性质进行调控，该共聚物具有光致发光性、生理相容性和可降解性，可广泛应用于药物控释、组织工程、纺织、包装和农业领域。
文档编号C09K11/06GK102516506SQ20111037456
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者东为富, 倪忠斌, 施冬健, 李继航, 胡娜, 陈明清 申请人:江南大学