嵌段共聚物 研究生e Learning平臺課件

聚乳酸及其共聚物的制備與性能研究報告人：鄧林導師：孫永利1可編輯ppt聚乳酸及其共聚物的制備與性能研究報告人：鄧林1可編輯pptIndex課題背景及意義國內外研究現狀課題思路進度與安排2可編輯pptIndex課題背景及意義國內外研究現狀課題思路進度與安排2可1課題背景及意義3可編輯ppt1課題背景及意義3可編輯ppt課題背景及意義-聚乳酸隨著高分子材料在人們日常生活中應用增多，人們面臨著環(huán)境污染和資源短缺等環(huán)境問題，可降解材料備受關注。聚乳酸PLA(polylactide)是一種以可再生的植物資源甚至廢紙，秸稈等為原料制備的生物降解高分子。合成聚乳酸的單體乳酸LA，又叫2-羥基丙酸，分子中含有一個手性碳原子，存在兩種光學異構體：左旋L乳酸和右旋D乳酸，結構如圖：4可編輯ppt課題背景及意義-聚乳酸隨著高分子材料在人們日常生課題背景及意義-聚乳酸聚乳酸具有較好的化學惰性、易加工性，在包裝材料，紡織，生物醫(yī)學領域應用廣泛，特別是生物醫(yī)學領域，由于其良好的降解性和生物相容性一直是研究熱點。例如手術縫合線，組織工程，藥物控釋以及骨折固定。近年來，聚乳酸的研究主要集中在合成方法、力學性能、降解性、阻隔性、共混和共聚改性。5可編輯ppt課題背景及意義-聚乳酸聚乳酸具有較好的化學惰性、課題背景及意義-形狀記憶效應同時，從應用角度考慮，材料的多功能性越來越引起研究者重視。形狀記憶性是指材料在一次成型加工中形成某種固定形態(tài)，在熱、光、磁性、化學條件下發(fā)生變形二次成型，當需要時再次對其施加一定手段，恢復至初始形狀。6可編輯ppt課題背景及意義-形狀記憶效應同時，從應用角度考慮，材料的多功課題背景及意義-形狀記憶效應20世紀80年代起，國際上開始了對形狀記憶聚合物SMP(shape-memorypolymer)的研究，屬于新型功能高分子材料范疇。形狀記憶效應廣泛應用于生物醫(yī)學領域，如牙科、骨科等，但目前應用較多的TiNi合金不可降解，在體內長期存在有安全隱患。故開發(fā)可降解的形狀記憶聚合物成為研究熱點。7可編輯ppt課題背景及意義-形狀記憶效應20世紀80年代起，國際上開始了嵌段共聚物是指由兩個或者兩個以上性質不同的聚合物鏈段連在一起制備而成的一種特殊聚合物，這種聚合物每一個相同的序列被稱為一個嵌段。例如：兩嵌段AB型，三嵌段兩組分ABA型和三嵌段三組分ABC型。不同嵌段結構的聚合物性質有差異。課題背景及意義-嵌段共聚物8可編輯ppt嵌段共聚物是指由兩個或者兩個以上性質不同的聚合物鏈段連在一起嵌段共聚物是指由兩個或者兩個以上性質不同的聚合物鏈段連在一起制備而成的一種特殊聚合物，這種聚合物每一個相同的序列被稱為一個嵌段。例如：兩嵌段AB型，三嵌段兩組分ABA型和三嵌段三組分ABC型。不同嵌段結構的聚合物性質有差異。嵌段聚合是調控形狀記憶效應的重要手段，同時通過嵌段聚合的方式將PLA與另一聚合物（本課題選用聚己內酯PCL）共聚，把二者特點結合起來，各項性能可在大范圍內通過對序列長度和順序、結晶溫度、組分含量等的調節(jié)而達成。例如：PCL的玻璃化轉變溫度為-60°C，而PLA在58°C左右，組成改變可以大范圍調節(jié)熱性能。課題背景及意義-嵌段共聚物9可編輯ppt嵌段共聚物是指由兩個或者兩個以上性質不同的聚合物鏈段連在一起基于以上討論，本課題旨在合成具有不同嵌段結構和分子量的可降解PLA/PCL共聚物，并考察其各方面性能。該材料可應用于生物醫(yī)學領域，制作組織工程支架，手術縫合線，水凝膠等。課題背景及意義10可編輯ppt課題背景及意義10可編輯ppt2國內外研究現狀11可編輯ppt2國內外研究現狀11可編輯ppt國內外研究現狀PLA與PCL共聚物的合成具有形狀記憶效應的嵌段聚合物12可編輯ppt國內外研究現狀PLA與PCL共聚物的合成具有形狀記憶效應的嵌國內外研究現狀-共聚物的合成丙交酯LA與己內酯ε-CL單體在催化劑作用下開環(huán)聚合成PLA與PCL的無規(guī)共聚物。聚氨酯型，首先合成無規(guī)PCLA共聚物或PLA，PCL均聚物，然后通過擴鏈劑合成聚氨酯PU。醇類與一種單體形成端羥基預聚物，以此為引發(fā)劑在催化劑作用下引發(fā)另一種單體開環(huán)聚合形成嵌段聚合物。根據醇種類不同，可以形成AB型，ABA型，星形等嵌段共聚物。13可編輯ppt國內外研究現狀-共聚物的合成丙交酯LA與己內酯ε-CL單體在國內外研究現狀-共聚物的合成Ming-HsiHuang

3區(qū)Synthesisandcharacterizationofblockcopolymersofepsilon-caprolactoneandDL-lactideinitiatedbyethyleneglycolorpoly(ethyleneglycol)合成了無規(guī)PCLA共聚物，以及按下圖合成了PCL-PLLA兩嵌段聚合物，詳細分析了嵌段聚合物的結晶行為。14可編輯ppt國內外研究現狀-共聚物的合成Ming-HsiHuang國內外研究現狀-共聚物的合成YahiaLemmouchi2區(qū)Novelsynthesisofbiodegradablelinearandstarblockcopolymersbasedonepsilon-caprolactoneandlactidesusingpotassium-basedcatalystPCL-2OH和星形PCL-3OH為大分子引發(fā)劑，在鉀系催化劑K[N(SiMe3)2]常溫與LLA開環(huán)聚合合成PLLA-PCL-PLLA三嵌段及星形PCL-PLLA嵌段聚合物，探討了K[N(SiMe3)2]這種催化劑的無毒性和常溫即可催化開環(huán)聚合的優(yōu)秀特性。復旦大學趙振賢碩士學位論文《聚乳酸—聚己內酯嵌段共聚物的合成、表征和酶降解》以乳酸鋅為催化劑，異丙醇，乙二醇，季戊四醇為引發(fā)劑，合成了PCL-PLLA兩嵌段，PCL-PLLA-PCL三嵌段，PLLA-PCL-PLLA三嵌段，星形嵌段聚合物。并對降解過程熱性質和結晶行為的變化進行了深入探究。15可編輯ppt國內外研究現狀-共聚物的合成YahiaLemmouchi西南交通大學XiongjunYu2區(qū)Ashapememorystentofpoly(epsilon-caprolactone-co-DL-lactide)copolymerforpotentialtreatmentofesophagealstenosis使用SnOct2為催化劑，使用DLLA，ε-CL為單體開環(huán)聚合得到PCLA無規(guī)共聚物，考察了共聚物的熱性能，力學性能，形狀記憶性和體外降解性。使用該共聚物制作食道支架，以狗為目標進行了動物實驗，形狀記憶效果良好。國內外研究現狀-形狀記憶效應國際上對PLA和PCL的共聚物的研究主要集中在合成，新型催化劑上，對形狀記憶性研究相對較少；研究形狀記憶性的PLA/PCL共聚物多為聚氨酯型。16可編輯ppt西南交通大學XiongjunYu2區(qū)國內外研

哈爾濱工業(yè)大學魯璽麗博士學位論文《可生物降解形狀記憶聚L乳酸及其共聚物的結構與性能》1篇2區(qū)，兩篇4區(qū)合成了以下幾種聚合物：1.以辛酸亞錫SnOct2為催化劑，乳酸為單體合成丙交酯LLA。2.不同聚合條件下丙交酯開環(huán)聚合生成的PLLA。3.LLA，ε-CL為單體，SnOct2為催化劑，合成不同單體比例的PCLA無規(guī)共聚物。4.乙二醇與ε-CL合成端羥基聚己內酯預聚物，以此預聚物引發(fā)LLA開環(huán)聚合兩步法合成ABA型嵌段共聚物。研究了以下幾方面內容：幾種聚合物中不同分子量的聚合物的微觀結構，力學性能，形狀記憶性，降解性國內外研究現狀-形狀記憶效應17可編輯ppt哈爾濱工業(yè)大學魯璽麗博士學位論文國內外研究現狀-形狀

哈爾濱工業(yè)大學魯璽麗博士學位論文《可生物降解形狀記憶聚L乳酸及其共聚物的結構與性能》得到重要結論如下：1.PLLA中結晶相為固定相，無定型相為可逆相，隨分子量增加，形變溫度降低，形狀回復率升高。PLLA強度最大，適于制作骨折內固定材料。2.PCLA無規(guī)共聚物中，PLLA結晶相為固定相，PCLA無定型相為可逆相，隨ε-CL增加，形狀恢復率增大，形狀保持率減小。同組成的隨分子量增大形狀記憶效應效果越好。無規(guī)PCLA降解速率最快，適于作手術縫合線。3.PLLA結晶相為固定相，PCL及PLLA無定型相為可逆相。PLLA-PCL-PLLA形狀記憶性優(yōu)異，且有最大的可調性。國內外研究現狀-形狀記憶效應18可編輯ppt哈爾濱工業(yè)大學魯璽麗博士學位論文國內外研究現狀-形狀3課題思路19可編輯ppt3課題思路19可編輯ppt課題思路實驗思路表征及分析方法課題難點20可編輯ppt課題思路實驗思路表征及分析方法課題難點20可編輯pp實驗思路以ZnO為催化劑，L乳酸為單體，合成L-丙交酯LLA，并用乙酸乙酯重結晶提純。以ZnO為催化劑，乙二醇為引發(fā)劑，以LLA和ε-CL為單體合成PLLA-r-PCL無規(guī)共聚物。21可編輯ppt實驗思路以ZnO為催化劑，L乳酸為單體，合成L-丙交酯LLA實驗思路以ZnO為催化劑，異丙醇和乙二醇為引發(fā)劑，與ε-CL聚合為端羥基PCL-OH和PCL-2OH，并以此為大分子引發(fā)劑，引發(fā)LLA合成PLLA-b-PCL兩嵌段共聚物和PLLA-PCL-PLLA三嵌段聚合物。對產物進行表征和測試。PLLA-PCL-PLLA22可編輯ppt實驗思路以ZnO為催化劑，異丙醇和乙二醇為引發(fā)劑，與ε-CL4進度與安排23可編輯ppt4進度與安排23可編輯ppt進度與安排

2013.7-2013.9，文獻調研，選定課題方向

2013.10-2013.11，搭建聚合反應實驗平臺，合成丙交酯

2013.12-2014.6，合成PLA/PCL共聚物，并對產物進行表征和各項性能測試

2014.7-2015.5，對表征和測試結果進行分析解釋，補充和完善實驗數據，撰寫小論文及最終畢業(yè)論文24可編輯ppt進度與安排2013.7-2013.9，文獻調研，選定課題Thankyou25可編輯pptThankyou25可編輯ppt此課件下載可自行編輯修改，此課件供參考！部分內容來源于網絡，如有侵權請與我聯(lián)系刪除！感謝你的觀看！此課件下載可自行編輯修改，此課件供參考！聚乳酸及其共聚物的制備與性能研究報告人：鄧林導師：孫永利27可編輯ppt聚乳酸及其共聚物的制備與性能研究報告人：鄧林1可編輯pptIndex課題背景及意義國內外研究現狀課題思路進度與安排28可編輯pptIndex課題背景及意義國內外研究現狀課題思路進度與安排2可1課題背景及意義29可編輯ppt1課題背景及意義3可編輯ppt課題背景及意義-聚乳酸隨著高分子材料在人們日常生活中應用增多，人們面臨著環(huán)境污染和資源短缺等環(huán)境問題，可降解材料備受關注。聚乳酸PLA(polylactide)是一種以可再生的植物資源甚至廢紙，秸稈等為原料制備的生物降解高分子。合成聚乳酸的單體乳酸LA，又叫2-羥基丙酸，分子中含有一個手性碳原子，存在兩種光學異構體：左旋L乳酸和右旋D乳酸，結構如圖：30可編輯ppt課題背景及意義-聚乳酸隨著高分子材料在人們日常生課題背景及意義-聚乳酸聚乳酸具有較好的化學惰性、易加工性，在包裝材料，紡織，生物醫(yī)學領域應用廣泛，特別是生物醫(yī)學領域，由于其良好的降解性和生物相容性一直是研究熱點。例如手術縫合線，組織工程，藥物控釋以及骨折固定。近年來，聚乳酸的研究主要集中在合成方法、力學性能、降解性、阻隔性、共混和共聚改性。31可編輯ppt課題背景及意義-聚乳酸聚乳酸具有較好的化學惰性、課題背景及意義-形狀記憶效應同時，從應用角度考慮，材料的多功能性越來越引起研究者重視。形狀記憶性是指材料在一次成型加工中形成某種固定形態(tài)，在熱、光、磁性、化學條件下發(fā)生變形二次成型，當需要時再次對其施加一定手段，恢復至初始形狀。32可編輯ppt課題背景及意義-形狀記憶效應同時，從應用角度考慮，材料的多功課題背景及意義-形狀記憶效應20世紀80年代起，國際上開始了對形狀記憶聚合物SMP(shape-memorypolymer)的研究，屬于新型功能高分子材料范疇。形狀記憶效應廣泛應用于生物醫(yī)學領域，如牙科、骨科等，但目前應用較多的TiNi合金不可降解，在體內長期存在有安全隱患。故開發(fā)可降解的形狀記憶聚合物成為研究熱點。33可編輯ppt課題背景及意義-形狀記憶效應20世紀80年代起，國際上開始了嵌段共聚物是指由兩個或者兩個以上性質不同的聚合物鏈段連在一起制備而成的一種特殊聚合物，這種聚合物每一個相同的序列被稱為一個嵌段。例如：兩嵌段AB型，三嵌段兩組分ABA型和三嵌段三組分ABC型。不同嵌段結構的聚合物性質有差異。課題背景及意義-嵌段共聚物34可編輯ppt嵌段共聚物是指由兩個或者兩個以上性質不同的聚合物鏈段連在一起嵌段共聚物是指由兩個或者兩個以上性質不同的聚合物鏈段連在一起制備而成的一種特殊聚合物，這種聚合物每一個相同的序列被稱為一個嵌段。例如：兩嵌段AB型，三嵌段兩組分ABA型和三嵌段三組分ABC型。不同嵌段結構的聚合物性質有差異。嵌段聚合是調控形狀記憶效應的重要手段，同時通過嵌段聚合的方式將PLA與另一聚合物（本課題選用聚己內酯PCL）共聚，把二者特點結合起來，各項性能可在大范圍內通過對序列長度和順序、結晶溫度、組分含量等的調節(jié)而達成。例如：PCL的玻璃化轉變溫度為-60°C，而PLA在58°C左右，組成改變可以大范圍調節(jié)熱性能。課題背景及意義-嵌段共聚物35可編輯ppt嵌段共聚物是指由兩個或者兩個以上性質不同的聚合物鏈段連在一起基于以上討論，本課題旨在合成具有不同嵌段結構和分子量的可降解PLA/PCL共聚物，并考察其各方面性能。該材料可應用于生物醫(yī)學領域，制作組織工程支架，手術縫合線，水凝膠等。課題背景及意義36可編輯ppt課題背景及意義10可編輯ppt2國內外研究現狀37可編輯ppt2國內外研究現狀11可編輯ppt國內外研究現狀PLA與PCL共聚物的合成具有形狀記憶效應的嵌段聚合物38可編輯ppt國內外研究現狀PLA與PCL共聚物的合成具有形狀記憶效應的嵌國內外研究現狀-共聚物的合成丙交酯LA與己內酯ε-CL單體在催化劑作用下開環(huán)聚合成PLA與PCL的無規(guī)共聚物。聚氨酯型，首先合成無規(guī)PCLA共聚物或PLA，PCL均聚物，然后通過擴鏈劑合成聚氨酯PU。醇類與一種單體形成端羥基預聚物，以此為引發(fā)劑在催化劑作用下引發(fā)另一種單體開環(huán)聚合形成嵌段聚合物。根據醇種類不同，可以形成AB型，ABA型，星形等嵌段共聚物。39可編輯ppt國內外研究現狀-共聚物的合成丙交酯LA與己內酯ε-CL單體在國內外研究現狀-共聚物的合成Ming-HsiHuang

3區(qū)Synthesisandcharacterizationofblockcopolymersofepsilon-caprolactoneandDL-lactideinitiatedbyethyleneglycolorpoly(ethyleneglycol)合成了無規(guī)PCLA共聚物，以及按下圖合成了PCL-PLLA兩嵌段聚合物，詳細分析了嵌段聚合物的結晶行為。40可編輯ppt國內外研究現狀-共聚物的合成Ming-HsiHuang國內外研究現狀-共聚物的合成YahiaLemmouchi2區(qū)Novelsynthesisofbiodegradablelinearandstarblockcopolymersbasedonepsilon-caprolactoneandlactidesusingpotassium-basedcatalystPCL-2OH和星形PCL-3OH為大分子引發(fā)劑，在鉀系催化劑K[N(SiMe3)2]常溫與LLA開環(huán)聚合合成PLLA-PCL-PLLA三嵌段及星形PCL-PLLA嵌段聚合物，探討了K[N(SiMe3)2]這種催化劑的無毒性和常溫即可催化開環(huán)聚合的優(yōu)秀特性。復旦大學趙振賢碩士學位論文《聚乳酸—聚己內酯嵌段共聚物的合成、表征和酶降解》以乳酸鋅為催化劑，異丙醇，乙二醇，季戊四醇為引發(fā)劑，合成了PCL-PLLA兩嵌段，PCL-PLLA-PCL三嵌段，PLLA-PCL-PLLA三嵌段，星形嵌段聚合物。并對降解過程熱性質和結晶行為的變化進行了深入探究。41可編輯ppt國內外研究現狀-共聚物的合成YahiaLemmouchi西南交通大學XiongjunYu2區(qū)Ashapememorystentofpoly(epsilon-caprolactone-co-DL-lactide)copolymerforpotentialtreatmentofesophagealstenosis使用SnOct2為催化劑，使用DLLA，ε-CL為單體開環(huán)聚合得到PCLA無規(guī)共聚物，考察了共聚物的熱性能，力學性能，形狀記憶性和體外降解性。使用該共聚物制作食道支架，以狗為目標進行了動物實驗，形狀記憶效果良好。國內外研究現狀-形狀記憶效應國際上對PLA和PCL的共聚物的研究主要集中在合成，新型催化劑上，對形狀記憶性研究相對較少；研究形狀記憶性的PLA/PCL共聚物多為聚氨酯型。42可編輯ppt西南交通大學XiongjunYu2區(qū)國內外研

哈爾濱工業(yè)大學魯璽麗博士學位論文《可生物降解形狀記憶聚L乳酸及其共聚物的結構與性能》1篇2區(qū)，兩篇4區(qū)合成了以下幾種聚合物：1.以辛酸亞錫SnOct2為催化劑，乳酸為單體合成丙交酯LLA。2.不同聚合條件下丙交酯開環(huán)聚合生成的PLLA。3.LLA，ε-CL為單體，SnOct2為催化劑，合成不同單體比例的PCLA無規(guī)共聚物。4.乙二醇與ε-CL合成端羥基聚己內酯預聚物，以此預聚物引發(fā)LLA開環(huán)聚合兩步法合成ABA型嵌段共聚物。研究了以下幾方面內容：幾種聚合物中不同分子量的聚合物的微觀結構，力學性能，形狀記憶性，降解性國內外研究現狀-形狀記憶效應43可編輯ppt哈爾濱工業(yè)大學魯璽麗博士學位論文國內外研究現狀-形狀

哈爾濱工業(yè)大學魯璽麗博士學位論文《可生物降解形狀記憶聚L乳酸及其共聚物的結構與性能》得到重要結論如下：1.PLLA中結晶相為固定相，無定型相為可逆相，隨分子量增加，形變溫度降低，形狀回復率升高。PLLA強度最大，適于制作骨折內固定材料。2.PCLA無規(guī)共聚物中，PLLA結晶相為固定相，PCLA無定型相為可逆相，隨ε-CL增加，形狀恢復率增大，形狀保持率減小。同組成的隨分子量增大形狀記憶效應效果越好