[发明专利]一种聚D－乳酸环糊精共聚物材料及其熔融聚合制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域。本发明公开了聚D‑乳酸环糊精的共聚物材料的熔融聚合制备方法。将原料D‑乳酸和环糊精加入反应釜中，环糊精与D‑乳酸的质量比为0.1/99.9～35/65，常压下150～180℃恒温0～4h，再加入占反应物总质量0.01～6.0％的锡盐与磺酸化合物催化剂，升温至160～200℃，在0～30mm汞柱压力下恒温反应2～12h。所得的产物采用溶液沉淀法分离、真空干燥后，得到纯化的聚D‑乳酸环糊精共聚物。聚D‑乳酸环糊精共聚物的数均相对分子质量为4000～100000，其中聚D‑乳酸链段含量为65.0～99.9％，环糊精链段的含量为0.1～35.0％。

技术领域：

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及聚D-乳酸与环糊精的共聚物材料及其制备方法和应用。

背景技术：

聚乳酸(PLA)作为一种合成的生物可降解的聚酯，在环境污染加剧、石油资源逐渐耗尽以及人们环保意识日益增强的形势下，毫无疑问是最有潜力的环保材料。聚乳酸包括聚L-乳酸(PLLA)和聚D-乳酸(PDLA)两种光学异构体，分别由L-乳酸或D-乳酸聚合而得到，而L-乳酸或D-乳酸则主要由糖类发酵制备。目前，聚乳酸材料主要应用品种的是PLLA材料。由于聚乳酸具有生物相容性和可生物降解性，在医疗领域和包装材料领域得到了广泛应用。然而聚乳酸具有疏水性，其细胞的粘附性较差，作为组织工程材料植入生物体后可能引起炎症反应。此外，线性聚乳酸在结晶速度慢、结晶度低、脆性高等方面有其自身的局限性，都极大地限制了其应用。因此，为了改善聚乳酸的性能，可以进行共聚改性，引入具有亲水性的链段，如常用亲水性的单体或聚合物如单糖、聚乙二醇、壳聚糖和多糖类等共聚改性聚乳酸。

环糊精(CD)是由环糊精葡萄糖残基转移酶作用于淀粉、糖原、麦芽寡聚糖等葡萄糖聚合物而形成的，由6～12个D-吡哺葡萄糖基以α-1，4-葡萄糖苷键连接而成的环状低聚糖。研究比较多且应用范围比较广的有三种，即α、β、γ-CD。环糊精内部疏水、外部亲水的性质使其既有水溶性，又可将疏水的组分包在其空腔内，形成主-客体分子或超分子配合物。环糊精具有独特的中空结构，许多尺寸合适的化合物，特别是芳香族化合物可以进入其疏水空腔形成非共价键键合的主-客体包合物。β-环糊精是一种亲水性的低聚糖，分子式为C₄₂H₇₀O₃₅，由7个葡萄糖单元以1，4-糖苷键结合而成，其中C3、C5位有于空腔内并覆盖了配糖氧原子，使空腔内部成为疏水空间，空腔边缘含有羟基，使空腔外部有吸水性。利用这个特殊结构，β-环糊精可与许多无机、有机分子结合成主客体包合物，并能改变被包合物的化学和物理性质，具有保护、稳定、增溶客体分子和选择性定向分子的特性。目前主要应用于药物缓释等领域，在有机合成、医药工程、环境保护和医用吸附剂等方面也具有较高的应用价值。