System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种合成高分子量医用脂肪族聚酯材料的方法技术_技高网

一种合成高分子量医用脂肪族聚酯材料的方法技术

技术编号:41854380 阅读:21 留言:0更新日期:2024-06-27 18:30
本发明专利技术属于高分子材料合成技术领域,具体涉及一种合成高分子量医用脂肪族聚酯材料的方法,本发明专利技术将单体预处理后,先采用固相熔融聚合,获得1‑10W分子量的聚合物,然后在过氧化物引发剂条件下进行液相二次聚合,获得更高分子量的产物。采用本发明专利技术可以明显提高产物的分子量,产物的力学性能好,满足医用材料的性能要求,避免了苛刻的反应条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料合成,具体涉及一种合成高分子量医用脂肪族聚酯材料的方法


技术介绍

1、生物医用材料研制已经成为我国医疗器械创新发展的“源头活水”。未来可降解医用材料产业的发展趋势必将是针对特定的生物医学应用来对聚合物进行功能和技术的组合。可降解医用材料的研制要适应下游医疗器械产业的发展需求,研发新一代血管支架、神经修复导管、骨组织人工修复材料等产品,探索瓣膜、肝、肾等组织和类器官的人工构建,积极推动生物3d打印技术的应用。

2、脂肪族聚酯具有良好的生物相容性及生物可降解性,是合成可降解高分子医用材料的重要原料,近年来已成为生物材料研究的热点。这些脂肪族可降解相关材料都具有良好的生物可降解性、生物相容性和良好的机械强度,是理想的生物降解材料,其在人体组织修复、伤口缝合、药物的控制释放方面具有广阔的应用前景。

3、脂肪族聚酯可以通过缩合聚合、内酯开环聚合、环酐/环氧的开环交替共聚等方法合成,最常用的方法是无水无氧条件下熔融聚合,使用催化剂是辛酸亚锡及其衍生物。聚羟基乙酸(pga)、聚乳酸(pla)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)、聚己内酯(pcl)是生物组织工程和3d支架中最常用的可降解生物医用高分子材料。此聚合方法已经应用于聚交酯、内酯等聚酯材料的产业化生产。

4、目前普通熔融聚合方法制得的可降解聚酯产品分子量普遍在20w以下,超过20w分子量的产品需要严苛的反应条件,放大试验时对设备要求较高,影响了放大生产规模;而分子量是对高分子材料力学性能(包括强度、弹性、韧性)起决定性作用的结构参数,如果可降解聚酯产品分子量较低,会导致其力学性能差,在一些需要高强度的体内植入材料医疗材料如骨内牢固装置、器官修复材料等无法使用,从而限制了现有聚酯在医用材料领域及膜组件等领域的有效应用。


技术实现思路

1、针对现有技术中的问题,本专利技术提出了一种合成高分子量医用脂肪族聚酯材料的方法,采用本专利技术可以明显提高产物的分子量且反应条件温和。

2、本专利技术所述的一种合成高分子量医用脂肪族聚酯材料的方法,其具体步骤为:

3、(1)单体除水预处理后,无氧条件下,将单体与催化剂混合,150~190℃反应2-6小时,得产物i;

4、(2)将产物i粉碎后干燥除水,加入引发剂和溶剂,无氧条件下,100~150℃反应8-12小时,得产物ii;

5、(3)将产物ii溶解、沉淀处理后,得最终产品。

6、所述的单体选自丙交酯单体、乙交酯单体和ε-己内酯单体中的一种或多种。本领域技术人员可以根据目标产物分子量确定单体的种类以及不同种类单体之间的用量比。

7、所述的催化剂为氯化亚锡或辛酸亚锡或辛酸镁。

8、单体的总摩尔量与催化剂的摩尔量之比为8000~15000。

9、所述引发剂为过氧化物引发剂,优选过氧化苯甲酰(bpo)和过氧化二叔丁基(dtbp),其用量为单体总摩尔量的0.025-0.05%。

10、步骤(2)中所述溶剂为甲苯或二甲苯或正己烷。

11、步骤(3)中溶解使用的溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、甲苯中的一种,沉淀使用的溶剂为甲醇、乙醇、乙醚、正己烷、乙醚、石油醚中的一种。

12、本专利技术第一步是熔融聚合,用配位能力强的金属类催化剂催化,此种聚合方法的优点是不用溶剂,因此反应物浓度高,引入杂质机会少,聚合速度快,操作简单;但是体系很粘稠,聚合热不易扩散,温度难控制;轻则造成局部过热,产品有气泡,分子量分布宽;重则温度失调,引起爆聚,该步骤可以获得1-10w分子量的聚合物。第二步采用溶液聚合,用过氧化物类引发剂,溶液聚合体系粘度低,聚合热容易扩散,自动加速作用不明显,温度易于控制,减少了局部过热的风险;体系中聚合物浓度低,向高分子的链转移生成支化或交联产物较少,因而产物分子量易控制,分子量分布较窄;但是单体被溶剂稀释,聚合速率慢,产物分子量较低,因此本专利技术在熔融聚合的预聚物基础上再进行溶液聚合,进而得到分子量高的产物。

13、由于水有封端作用,因此,在合成过程中需要进行除水处理。

14、本专利技术将将产物i粉碎后再进行聚合,保证了聚合反应更充分。

15、与现有技术相比,本专利技术反应前对参与反应的单体均进行除水操作,防止反应受水和氧气的影响;整个反应过程分两步进行,第一步固相熔融聚合、第二步溶液聚合,两步采用不同的反应机理和不同的催化剂/引发剂可保证制得的产品既能有较高的分子量,满足医用材料的性能要求,又避免了严苛的反应条件。

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【技术保护点】

1.一种合成高分子量医用脂肪族聚酯材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

【技术特征摘要】

1.一种合成高分子量医用脂肪族聚酯材...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵春华王春燕张销寒
申请(专利权)人:山东谷雨春生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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