[发明专利]聚(甲基丙烯酸甲酯-co-N-乙烯基吡咯烷酮)及其合成方法

说明书

本发明涉及医用材料技术领域，具体公开一种聚(甲基丙烯酸甲酯‑co‑N‑乙烯基吡咯烷酮)共聚物的合成方法，包括：将甲基丙烯酸甲酯、N‑乙烯基吡咯烷酮单体与引发剂混合；于50℃至80℃聚合反应10至20小时，获得聚(甲基丙烯酸甲酯‑co‑N‑乙烯基吡咯烷酮)共聚物。本发明还公开了使用该方法获得的聚(甲基丙烯酸甲酯‑co‑N‑乙烯基吡咯烷酮)无规共聚物，具有50000Da以上的数均分子量。本发明采用无溶剂合成方法简化了制备工艺，操作简单可控；避免了溶剂对环境的污染和对产品品质的不利影响；且能够获得数均分子量在50000以上的无规共聚物，有利于在医疗器械及医用材料领域的应用。

【技术领域】

本发明涉及医用材料技术领域，尤其涉及一种聚(甲基丙烯酸甲酯-co-N-乙烯基吡咯烷酮)共聚物，以及其合成方法。

【背景技术】

作为具有良好生物相容性的高分子材料，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚N-乙烯基吡咯烷酮(PVP)在医用材料中得到广泛应用。其中聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的力学性能，可用作骨科、牙科和眼科的植入物；聚N-乙烯基吡咯烷酮具有优良的吸水性，可用作人工血浆、食品和药品生产助剂等。

甲基丙烯酸甲酯(MMA)与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的共聚物——聚(甲基丙烯酸甲酯-co-N-乙烯基吡咯烷酮)，即P(MMA-co-NVP)，综合了两者的优点，其在人体内不会降解，在吸水后体积会膨胀，兼具较好的力学性能和吸水性。

目前，该共聚物的制备大多采用溶液聚合方法进行。如易国斌、Fen Ran的报道了通过溶液聚合法获得甲基丙烯酸甲酯和N-乙烯基吡咯烷酮的嵌段共聚物。溶液聚合的优点是使用溶剂作为传热介质，使得体系传热较易，温度控制容易，可避免局部过热。然而，由于单体浓度低和向溶剂链转移的结果，使获得的聚合物分子量相对较低；使用有机溶剂会增加成本，污染环境；溶剂分离操作复杂，除尽聚合物中残留溶剂困难，残留的溶剂还可能对其在医学材料中的应用带来风险；而且由于合成产物为嵌段共聚物，分子链段有序排列，使得合成需分多步进行，进一步增加了工艺复杂度。

因此，亟需一种新的合成甲基丙烯酸甲酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物的方法。

【发明内容】

本发明旨在克服现有技术的以上缺陷，提供一种简单、低成本的途径，以获得甲基丙烯酸甲酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物。

为此，本发明一方面提供一种合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的共聚物的方法，包括：将甲基丙烯酸甲酯、N-乙烯基吡咯烷酮单体与引发剂混合；于50℃至80℃聚合反应10至20小时，获得P(MMA-co-NVP)共聚物。

一些实施例中，聚合反应可以分阶段进行，包括于55℃至80℃反应20分钟至0.5小时，于50℃至60℃反应5至8小时，于70℃至80℃反应2至3小时。

一些实施例中，所述方法还包括产物纯化步骤：将聚合反应产物溶于有机溶剂中，并使用水萃取、干燥，得到经纯化的P(MMA-co-NVP)共聚物。

一些实施例中，甲基丙烯酸甲酯与N-乙烯基吡咯烷酮单体的重量比可以为4：1至3：2。

一些实施例中，引发剂可以为：ACVA、AIBN、BPO、ABVN等，或它们的任意组合。

一些实施例中，引发剂的用量可以为单体重量的0.02％至0.4％。

本发明另一方面提供一种聚(甲基丙烯酸甲酯-co-N-乙烯基吡咯烷酮)共聚物，使用本发明所述的方法合成，并且为数均分子量在50000 Da以上的无规共聚物。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用无溶剂的方法合成P(MMA-co-NVP)共聚物，简化了制备工艺，操作简单可控；避免了溶剂对环境的污染和对产品品质的不利影响；且能够获得数均分子量在50000 Da以上的无规共聚物，有利于在医疗器械及医用材料领域的应用。