[发明专利]可降解的不饱和聚酯酰胺树脂及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学合成环境及生物可降解的高分子材料及方法。采用C_2-5脂肪二元醇、一缩乙二醇、聚乙二醇、反丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、乳酸、乙醇酸、乙醇胺、C₂～C₁₂脂肪二元胺、谷氨酸、赖氨酸、甘氨酸等单体中的几种为基本原料，合成得到降解速率可调的、无毒的、成本较低的不饱和聚酯酰胺树脂。该类树脂可用作制备生物医用材料、药物缓(控)释材料和环保材料。

技术背景

生物相容性好的可降解高分子材料如聚乳酸等在生物医用材料和环保材料领域得到广泛应用，受到人们重视。

可降解生物医用材料有聚乳酸、聚酸酐、聚氨基酸等等，在外科手术缝合线、软组织植入、骨固定材料、药物缓释系统、胃肠道吻合套等应用领域得到应用(汤苏阳，医用可降解材料的降解机理和应用前景。中国美容医学，2000，9(1)：50-51)。然而现有生物医用材料有的成本较高、有的性能较差，使其应用受到限制。

大多数现有的装饰用涂料和木材粘结剂常因释放有毒溶剂或毒素而成为室内空气污染主要来源，易引起白血病等严重疾病，且这种污染很难消除，使其应用受到限制，亟需被取代。

用可降解高分子材料制备一次性用品能满足环保要求，因而受到重视，发展速度较快，现已广泛用于一次性餐具、包装材料、购物袋、花盆、医学用品、农用地膜等(周鹏，谭英杰，梁玉蓉，可降解塑料的研究进展。山西化工，2005，25(1)：23-27)。使用的材料包括光降解塑料(如乙烯一CO共聚物和乙烯一乙烯酮共聚物)和生物降解塑料(如聚乳酸、聚己内酯、聚琥珀酸丁二酯、淀粉等)。其中以淀粉基环境及生物可降解高分子材料用量最大。牛丽明等指出现有的大部分可降解塑料餐具是由热塑性塑料加入淀粉和光降解剂制成的，淀粉降解后只能使塑料餐具裂解为小块碎片，不能进一步降解，回收起来困难，仍会对土壤造成潜在的污染。(牛丽明，傅相锴，杨新斌，一次性可降解环保餐具的研制开发。西南师范大学学报，2005，03-04：91-04)。其它现有的可降解高分子材料或因成本太高，或因不能完全降解，或因性能较差，或因大量消耗森林资源，或因制备过程易造成污染而使其应用受到限制。且现有的可降解高分子材料多半只满足于在环境中烂掉，其再利用率低。

综上所述，开发综合性能优异的、可回收利用的、应用面广阔的、成本较低的新型可降解高分子材料是十分必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种环境及生物可降解的不饱和聚酯酰胺树脂及其合成方法，用其可合成得到降解速率可调的、无毒的、用后可回收利用的、成本较低的不饱和聚酯酰胺树脂，它可广泛用作医用骨内固定材料、组织工程支架材料、骨组织临时替代物、药物包衣或胶囊、药物缓(控)释材料、环保型粘接剂、环保型玻璃钢、环保型涂料、一次性餐具、包装材料、购物袋、垃圾袋、花盆、农用地膜等的基体树脂。

本发明的技术解决方案之一是，所述环境及生物可降解的不饱和聚酯酰胺树脂的结构特征是，它的分子中同时含碳碳双键、酰胺键和酯键。

本发明的技术解决方案之二是，所述环境及生物可降解的不饱和聚酯酰胺树脂的合成方法之一的步骤是：

将顺丁烯二酸酐或反丁烯二酸、C₂～C₅脂肪二元醇或二乙二醇或聚乙二醇与乙醇胺、C₂～C₆脂肪二元胺、谷氨酸、赖氨酸、甘氨酸等单体中的一种按一定摩尔比混合，装入带分水器的容器中，置于硅油浴中，氮气保护，电动搅拌，加热反应一定时间，馏出副产物水分，趁热倒出，冷却至室温(25℃)，合成得到淡黄至深棕色粘稠液态或半固态透明的不饱和聚酯酰胺，反应物中的顺丁烯二酸酐或反丁烯二酸可部分被己二酸、苯酐、间苯二甲酸中的一种代替。

该合成方法中，所述顺丁烯二酸酐或反丁烯二酸∶C₂～C₅脂肪二元醇或二乙二醇或聚乙二醇∶含氨基双官能团单体(乙醇胺、C₂～C₆脂肪二元胺、谷氨酸、赖氨酸、甘氨酸等单体中的一种)的摩尔比为2∶1.8～1.0∶0.2～1.0；所述的反应温度为100～200℃，反应时间为30～300分钟，反应物中的顺丁烯二酸酐和反丁烯二酸可部分被己二酸、苯酐、间苯二甲酸中的一种代替，顺丁烯二酸酐或反丁烯二酸占所用二酸(酐)总摩尔数的30％以上。

不饱和聚酯酰胺树脂的合成方法之二的步骤是：