一种聚乳酸和形状记忆聚氨酯材料的复合物制造技术

本发明专利技术属于聚合物材料技术领域，具体涉及一种聚乳酸和形状记忆聚氨酯材料的复合物。本发明专利技术的复合物是由如下重量百分比的材料复合而成：聚乳酸材料10

【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸和形状记忆聚氨酯材料的复合物


[0001]本专利技术属于聚合物材料
，具体涉及一种聚乳酸和形状记忆聚氨酯材料的复合物。

技术介绍

[0002]形状记忆聚合物(Shape Memory Polymer，简称SMP)，又称为形状记忆高分子，是指具有初始形状的制品在一定的条件下改变其初始条件并固定后，通过外界条件(如热、电、光、化学感应等)的刺激又可恢复其初始形状的高分子材料。形状记忆聚合物由于其形状回复的特性，在生物医学、航空航天、光学和纺织物等领域有着广泛的应用。
[0003]形状记忆聚合物根据其回复原理包括热致型、电致型、光致型、化学感应型等。其中热致型形状记忆聚合物可通过控制其玻璃化温度，将其回复温度调整到与体温一致，从而实现在医学中的应用。例如：可以将热致型形状记忆聚合物材料制成的膜或特定形状的器件小型化和变形后，通过微导管植入体内，到达正确位置后，恢复其原始设定形状。
[0004]热致型形状记忆聚合物包括聚氨酯、乙烯/醋酸乙烯共聚物和交联聚乙烯等多种类别。而将这些材料用于制备植入人体的膜或器件时，需要根据其植入的部位和目的需要满足透过性、生物相容性和力学性能等一系列的性能要求。例如，中国专利技术专利申请“CN2022103352384一种形状记忆聚氨酯材料及其制成的自增强规则孔隙聚合物薄膜”公开了一类形状记忆聚氨酯材料ISO2
‑
PU，其能够制成膜材料，作为防粘连膜、人工骨膜等具有很好的应用前景。然而，其力学性能不够理想，这使得其在骨修复材料等对力学性能有较高要求的生物工程材料中应用较为困难。因此，如何进一步提高ISO2
‑
PU等形状记忆聚氨酯材料的力学性能是一个重要的课题。
[0005]现有技术中具有高强度、高模量的聚合物较多(例如聚乳酸等)，这些聚合物在性能上与ISO2
‑
PU具有一定的互补性，因此，将它们和ISO2
‑
PU进行结合有可能获得兼具良好力学性能、生物相容性和生物降解性的复合材料。然而，形状记忆聚氨酯材料的形状记忆性能由相分离程度和相分离结构共同决定。当其他材料(例如聚乳酸)与ISO2
‑
PU复合时，必定会改变其相分离程度和相分离结构，这会导致形状记忆聚氨酯材料的形状记忆性能发生不可预知的变化。因此，如何提高ISO2
‑
PU的力学性能，拓展其在生物工程材料中的应用仍然是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种聚乳酸和形状记忆聚氨酯材料的复合物，目的在于提供一种兼具良好力学性能、生物相容性和生物降解性的形状记忆材料。
[0007]一种聚乳酸和形状记忆聚氨酯材料的复合物，它是由如下重量百分比的材料复合而成：
[0008]聚乳酸材料10
‑
40％、
[0009]形状记忆聚氨酯材料60
‑
90％；
[0010]其中，所述聚乳酸材料是数均分子量为40000～200000的聚乳酸；
[0011]所述形状记忆聚氨酯材料是玻璃化转变温度37～45℃的无定型聚合物或熔点为37～45℃的半结晶型聚合物，它由二异氰酸酯、软段聚合物和按照摩尔比1.2
‑
8：1：0.2
‑
7聚合而成的线性聚合物，其数均分子量为30000
‑
150000；
[0012]所述软段聚合物是聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、聚多元醇或其中两种及以上的共聚物。
[0013]优选的，它是由如下重量百分比的材料复合而成：
[0014]聚乳酸材料40％、
[0015]形状记忆聚氨酯材料60％。
[0016]优选的，所述形状记忆聚氨酯材料的结构式如式Ⅰ所示：
[0017][0018]其中，x选自1
‑
10，y选自1
‑
10；
[0019]为所述软段聚合物的重复单元；
[0020]为二异氰酸酯的重复单元，或二异氰酸酯与的共聚物的重复单元。
[0021]优选的，所述软段聚合物为乳酸和多元醇的聚合物。
[0022]优选的，所述软段聚合物的结构式如式Ⅱ所示：
[0023][0024]其中，m、n分别独立选自4
‑
50，r选自1
‑
20。
[0025]优选的，所述二异氰酸酯选自脂肪族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯，所述脂肪族二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或其中两种及以上的混合物，所述芳香族二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或其中两种及以上的混合物。
[0026]优选的，所述聚乳酸材料的数均分子量为89000
‑
91000；
[0027]所述形状记忆聚氨酯材料的数均分子量为38000
‑
40000。
[0028]本专利技术还提供上述复合物的制备方法，包括如下步骤：将所述聚乳酸材料和形状记忆聚氨酯材料混合，共挤出，即得。
[0029]优选的，所述共挤出的温度为110
‑
180℃。
[0030]本专利技术将聚乳酸和形状记忆聚氨酯材料ISO2
‑
PU共混得到一种复合物，该复合物兼具有良好力学性能、生物相容性和生物降解性等，同时，在特定的混合比例下，聚乳酸的加入对ISO2
‑
PU的形状记忆性能不仅没有不利影响，反而具有提升作用。因此，本专利技术提供的复合物特别适合作为骨修复材料等生物工程学材料，具有很好的应用前景。
[0031]显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
[0032]以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
附图说明
[0033]图1为第5(A)、7(B)、9(C)和11(D)组复合材料的三维(3D)“赋形
‑
固定
‑
回复”循环曲线；
[0034]图2为各组复合材料的熔融挤出温度；
[0035]图3为各组复合材料在37℃时的拉伸(A)和压缩(B)应力应变曲线；
[0036]图4为OBs在1、2、5、7和11组材料上培养24h后的细胞形态；
[0037]图5为OBs在1、2、5、7和11组材料上培养7天过程中的增殖情况(*p<0.05,**p<0.01)；
[0038]图6为OBs在1、2、5、7和11组材料上培养14天过程中的ALP活性(*p<0.05,**p<0.01)
[0039]图7为各组复合材料在37℃的P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸和形状记忆聚氨酯材料的复合物，其特征在于，它是由如下重量百分比的材料复合而成：聚乳酸材料10
‑
40％、形状记忆聚氨酯材料60
‑
90％；其中，所述聚乳酸材料是数均分子量为40000～200000的聚乳酸；所述形状记忆聚氨酯材料是玻璃化转变温度37～45℃的无定型聚合物或熔点为37～45℃的半结晶型聚合物，它由二异氰酸酯、软段聚合物和按照摩尔比1.2
‑
8：1：0.2
‑
7聚合而成的线性聚合物，其数均分子量为30000
‑
150000；所述软段聚合物是聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、聚多元醇或其中两种及以上的共聚物。2.按照权利要求1所述的复合物，其特征在于，它是由如下重量百分比的材料复合而成：聚乳酸材料40％、形状记忆聚氨酯材料60％。3.按照权利要求1或2所述的复合物，其特征在于：所述形状记忆聚氨酯材料的结构式如式Ⅰ所示：其中，x选自1
‑
10，y选自1
‑
10；为所述软段聚合物的重复单元；为二异氰酸酯的重复单元，或二异氰酸酯与的共聚物的重复单元。4.按照权利要求1
‑
3任一项所述的复合物，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗彦凤，王远亮，杨伟，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：