[发明专利]聚乳酸-环糊精包合物及其制备方法、制品和应用

说明书

技术领域

本发明涉及聚乳酸技术领域，是一种聚乳酸-环糊精包合物及其制备方法、制品和应用。

背景技术

作为一种化学合成的脂肪族聚酯，聚乳酸(以下简称PLA)具有优异的生物可降解性和生物相容性和生物可吸收性，目前在生物医学领域表现出了较大的应用前景。聚乳酸可用于手术缝合线，避免了患者二次手术的痛苦。高分子量的聚乳酸已经用于骨科固定物，具有和金属固定物相同的效果。聚乳酸还可用于食品包装材料，在使用后可以降解，避免了环境污染。作为一种应用材料，聚乳酸的亲水性较差、韧性差、界面相容性差、结晶速率慢，这些性质限制了聚乳酸在不同领域更广泛的应用。为了提高聚乳酸的性能，扩展聚乳酸的应用范围，目前对聚乳酸改性也是一个研究热点。通常的方法有共聚改性、共混改性、增塑改性和复合改性等方法。杨小玲等(杨小玲,王珊.改性淀粉/聚乳酸接枝共聚物的生物降解性研究.食品与生物技术学报,2010,29(2):197-200)采用原位接枝共聚法合成了改性淀粉/聚乳酸接枝共聚物，但是共聚物的降解速率较聚乳酸要快,使用过程中降解太快导致使用寿命缩短；超细滑石粉和聚乳酸的共混物(邹俊,舒友,马腾,超细滑石粉填充聚乳酸共混薄膜的制备及性能研究.塑料工业,2010,38(1):13-16.)可以通过吹塑成型制备成薄膜，该共混物改善了聚乳酸的结晶性，可得到成本较低的薄膜材料，但韧性差易脆。采用共混方法对聚乳酸改性都存在相容性较差的难题，而共聚改性的生产成本较高。不论共混改性还是共聚改性对提高聚乳酸的亲水性都不理想。

发明内容

本发明提供了一种聚乳酸-环糊精包合物及其制备方法、制品和应用，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有聚乳酸共聚物亲水性和韧性差易脆以及生产成本高而限制了其应用的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种聚乳酸-环糊精包合物，原料按重量份数含有1份聚乳酸、5份至30份环糊精。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述聚乳酸-环糊精包合物按下述方法得到：第一步，按200mL至1000mL有机溶剂中加入100g聚乳酸计，将所需量的聚乳酸加入到有机溶剂中混合均匀后得到聚乳酸溶液；第二步，将所需量的环糊精加入水中配成环糊精饱和水溶液；第三步，在搅拌状态下将环糊精饱和水溶液缓慢滴加至聚乳酸溶液中，滴加后静置，静置后分离沉淀；第四步，在沉淀中再加入有机溶剂进行溶解，然后加入蒸馏水，分离沉淀；第五步，重复第四步操作2次至3次，得到最后沉淀物；第六步，最后沉淀物经干燥后得到聚乳酸-环糊精包合物。

上述有机溶剂为三氯甲烷或二甲基亚砜或二恶烷或N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮或任意两种的混合物；或/和，搅拌速率为4000rpm至10000rpm；或/和，滴加速率为每3秒1滴至2滴；或/和，静置时间为20h至24h；或/和，干燥温度为40℃至50℃，干燥时间为20h至24h。

上述环糊精为α-环糊精或β-环糊精或γ-环糊精；或/和，聚乳酸的重均分子量为0.5万至30万。

上述聚乳酸按下述方法得到：第一步，将乳酸或L-丙交酯或D-丙交酯或D,L-丙交酯或内消旋丙交酯与催化剂加入到反应容器中，催化剂的加入量为乳酸或L-丙交酯或D-丙交酯或D,L-丙交酯或内消旋丙交酯质量的0.3％至5％，在氮气保护下升温到120℃至170℃，在温度为120℃至170℃下反应8h至12h；第二步，反应产物冷却到室温，加入乙酸乙酯进行溶解，然后加入蒸馏水，分离沉淀；第三步，在沉淀中再加入乙酸乙酯进行溶解，然后加入蒸馏水，分离沉淀；第四步，重复第三步操作2次至3次，得到最后沉淀物；第五步，最后沉淀物在真空度为0.035MPa下干燥20h至24h后，得到聚乳酸。

上述乳酸加入前先在室温下用3A或4A分子筛脱水20小时至24小时，然后在温度为75℃至80℃、真空度为0.080MPa至0.085MPa下进行除水，直至乳酸单体不含自由水分。

上述催化剂为锌粉、氧化锌、硫酸锌、醋酸锌和乳酸锌中的一种以上。