聚3羥基丁酸酯co4羥基丁酸酯研究進(jìn)展

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)綜述與專論合成纖維工業(yè)，2012，35(3)：31CHINASYn傭肌CFIBERINDUSTRY聚(3-羥基丁酸酯-co-4．羥基丁酸酯)研究進(jìn)展郭靜，張欣，胡成女(大連工業(yè)大學(xué)化工與材料學(xué)院，遼寧大連n6034)摘要：介紹了生物可降解材料聚(3．羥基丁酸醇．。p4-羥基丁酸酯)(P(3HB-eo-4HB))的性能及特點(diǎn)：綜述了針對(duì)P(3HB-eo-4HB)加工溫度窄、脆性大、成本高等缺點(diǎn)而進(jìn)行的增塑改性、擴(kuò)鏈改性、共混改性的技術(shù)進(jìn)展以及P(3HB-oa-4HB)紡絲成纖技術(shù)；闡述了利用P(3HB．-co-4HB)可塑性、生

2、物降解性和生物相容性等在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用情況及發(fā)展前景；指出P(3HB-eo-4HB)的研究將集中在其材料加工流動(dòng)性、結(jié)晶性能的改善及其纖維加工技術(shù)與纖維表面整理技術(shù)等方面。關(guān)鍵詞：聚(3．羥基丁酸酯—oo一4-羥基丁酸醣)成纖生物可降解材料改性相容性應(yīng)用中圖分類號(hào)：'rQ323．9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001．0041(2012)03．0031．05傳統(tǒng)化學(xué)纖維的原料大都來(lái)源于石油等不可再生的自然資源，且使用后的廢棄物也給環(huán)境帶來(lái)很大的污染，因此，生物可降解的高分子材料已成為研究的熱點(diǎn)。聚羥基脂肪酸酯(PHA)是一種線性飽和聚酯，

3、其纖維廢棄物可被自然環(huán)境完全吸收。聚(3一羥基丁酸酯-CO-4一羥基丁酸酯)(P(3HB-co-4HB))是PHA家族中最新一代生物可降解材料，它可由多種微生物細(xì)菌合成，例如貪銅菌屬?等一步培養(yǎng)生成、真氧產(chǎn)堿桿菌【20內(nèi)積累合成。并可被多種聚3·羥基丁酸酯(PHB)解聚酶和脂肪酶降解，具有較好的生物降解性和生物相容性∞-4]。PHB由于強(qiáng)度和硬度較高，表現(xiàn)為脆性，若引入4一羥基丁酸酯(4HB)單體和控制4HB含量來(lái)改善其韌性，便可以制備從彈性體到剛性材料的不同特性產(chǎn)品”J，有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用空闖。lPI3HB-co·4I'IB)的特點(diǎn)P

4、HA目前商業(yè)化的有4代mj，依次為：PHB、聚(3．羥基丁酸酯一co-3．羥基戊酸酯)(PHBV)、聚(3·羥基丁酸酯一co-3一羥基己酸酯)(PHBHHX)、P(3HB．CO一4HB)。作者所述的第四代PHA為最新一代生物可降解PHA類材料¨。。P(3HB-co一4HB)是無(wú)味微黃色顆粒或白色粉末狀固體，制品的透明性與高密度聚乙烯(HDPE)半透明相似，P(3HB-co-4HB)不常溶于水，其吸水率小于0．4％，成型收縮率一般為l％一2．5％．具有可燃性悼J。P(3HB—CO一4HB)是由單體3HB和單體4HB的共聚物。單體3HB脆

5、性大，賦予了P(3HB．CO．4HB)剛性；單體4HB有類似橡膠的性質(zhì)，賦予了P(3HB-CO-4HB)良好的韌性，隨4HB含量的升高，PHA的熱穩(wěn)定性能得到相應(yīng)的提高。P(3HB．CO-4Ha)有多個(gè)熔點(diǎn)，并隨4HB含量的增加而降低，其熱穩(wěn)定性幾乎不受4HB含量的影響¨J。2P(3邱-gO·4衄)的性能目前，P(3HB—CO-4HB)的性能研究主要集中在生物降解性能、結(jié)晶性能、熱降解性能3個(gè)方面。這些研究得到的規(guī)律為P(3HB—co·4HB)的應(yīng)用開發(fā)奠定了一定理論基礎(chǔ)。2．1生物降解性的研究王好盛”o等采用溶劑涂抹法制備不同3HB

6、／4HB共混比的共聚酯生物可降解膜，經(jīng)過(guò)土壤和脂肪酶降解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：4HB的含量對(duì)土壤降解過(guò)程比對(duì)脂肪酶降解過(guò)程有較大影響，4HB含量對(duì)薄膜表面腐蝕形貌有很大影響；差示掃描量熱(DSC)結(jié)果表明，表面無(wú)定形態(tài)首先被腐蝕，結(jié)晶態(tài)隨后被腐蝕。KoffiL．Dagnon等一。以P(3HB—CO-4HB)涂層牛皮紙為試樣，土壤埋藏實(shí)驗(yàn)后，通過(guò)試樣對(duì)照得出．試樣的硬挺度均受到不同程度的減小，生物聚酯的結(jié)晶也受到很大影響，涂膜后的純生物聚酯在土壤中降解的質(zhì)量損失增大。2．2結(jié)晶性能Wen-chuanHsieh等【l叩利用偏光顯微鏡研究收稿日期：20

7、1l·09-19；修改疆收刊日期：2012·03·15。作者簡(jiǎn)介：郭靜(1962一)，女，博士，教授．從事高分子材料成型與改性研究。E-mail：mojinsSl610163．coin。萬(wàn)方數(shù)據(jù)合成纖維工業(yè)2012年第35卷了P(3HB．CO．4HB)的結(jié)晶行為，測(cè)試了不同的溫度和不同單體組成對(duì)P(3HB—CO一4HB)球晶的線性增長(zhǎng)速度的影響。郭靜等¨¨采用偏光顯微鏡觀察P(3HB—CO．4HB)的結(jié)晶形態(tài)，發(fā)現(xiàn)P(3HB—CO·4HB)的球晶徑向生長(zhǎng)速度在78℃時(shí)達(dá)到最大值，分析其原因?yàn)榫Ш松伤俾屎途w徑向生長(zhǎng)速率存在不同的溫度

8、依賴性共同作用的結(jié)果。LuXiuping等¨21利用DSC、廣角X射線衍射(WAXD)及偏光顯微鏡研究了不同4HB含量的P(3HB·CO-4HB)的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)，發(fā)現(xiàn)P(3HB—CO-4HB)的結(jié)晶原理與PHB相似，平衡熔