一种生物降解速率可调的高分子聚酯复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种生物降解速率可调的高分子聚酯复合材料的制备方法包括以下步骤：（1）聚富马酸二元醇聚酯预聚体的合成；（2）丙交酯单体的制备；（3）复合聚乳酸嵌段共聚物的制备；（4）高分子聚酯复合材料的制备改性。该方法制备的高分子聚酯复合材料通过调整嵌段聚合物中的预聚体种类和比例的改变来达到调节生物降解速率的目的，同时该方法制备的聚酯链段中含有不饱和双键，便于对材料进行进一步修饰改性，具有良好的应用前景。

主权项

一种生物降解速率可调的高分子聚酯复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）聚富马酸二元醇聚酯预聚体的合成将富马酸或富马酸与二元酸的混合物和二元醇加入到三口烧瓶中，通入氮气30分钟以除去体系中的空气，接上氮气气囊，待气囊膨胀后停止通气，将体系在150~250℃下搅拌反应0.5~6小时；然后在氮气气氛下加入酯交换催化剂，快速搅拌使酯交换催化剂分散均匀；之后抽真空至50~100Pa，在180~250℃下反应0.5~6小时，得到聚富马酸二元醇聚酯预聚体；富马酸或富马酸与二元酸的混合物与二元醇的摩尔比为1：1‑1:1.１，每1g富马酸或富马酸与二元酸的混合物中中加入0.0005~0.01g酯交换催化剂；（2）丙交酯单体的制备将乳酸与催化剂加入到250 mL圆底烧瓶中, 边加热边减压, 当升温到80~150℃和减压至2.0×10³Pa~5.0×10³时，保温脱水1~4小时，再升温到160‑200℃，减压至 6.66×10²~1.33×10³Pa，乳酸缩聚反应脱水，然后更换蒸馏装置，快速升温至180～240 ℃收集粗产品丙交酯产物；所述粗产品用乙酸乙酯作为溶剂重结晶3~5次，无水乙醚洗涤，抽滤，得到白色晶体，常温下真空干燥至恒重，得到丙交酯单体；（3）复合聚乳酸嵌段共聚物的制备将步骤（2）中制备的丙交酯单体、步骤（1）中制备的聚富马酸二元醇聚酯预聚体以及催化剂加入到100mL圆底烧瓶中，通入氮气30分钟以除去反应体系中的空气，接上氮气气囊，待气囊膨胀后停止通气，150~220℃下反应5~20小时，得到混合物；（４）将步骤（３）得到的混合物冷却并溶解在氯仿中，溶解后的溶液缓慢滴入正己烷中，并不断搅拌，得到白色沉淀，本步骤重复2~5次；（５）将得到的沉淀物在50~60℃的真空烘箱中干燥过夜，得到复合聚乳酸嵌段共聚物；（６）高分子聚酯复合材料的改性制备将步骤（５）制备的聚乳酸嵌段共聚物10~20 g溶于200mL二氯甲烷中，在500mL圆底烧瓶中，通入氮气30分钟以排除体系中的氧气和水蒸气，接上氮气气囊，待气囊膨胀后停止通气，冰浴中冷却至0℃待用；将3.0~8.0g三乙胺和3.0~6.0g丙烯酰氯溶于20mL二氯甲烷中，将所得的溶液逐滴滴加到圆底烧瓶中，0℃下反应1~10小时，然后调整反应温度为室温，反应30~50小时；将反应混合物过滤除去三乙胺盐酸盐，将滤液分别用稀盐酸和碳酸氢钠除去剩余的三乙胺和氯化氢；（７）将步骤（６）得到的处理后的滤液用无水硫酸镁干燥后，再将溶液缓慢滴入乙醚中并不断搅拌，得到白色沉淀，本步骤重复2‑5次，得到沉淀物；（８）将步骤（７）得到的沉淀物在50~60℃的真空烘箱中干燥过夜，得到改性的高分子聚酯复合材料。