[发明专利]聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的制备方法以及调控聚乳酸结晶行为的方法

说明书

本发明涉及聚乙二醇‑聚乳酸嵌段共聚物的制备方法以及调控聚乳酸结晶行为的方法。以甲氧基聚乙二醇(MPEG)或聚乙二醇(PEG)作为大分子引发剂，引发丙交酯(L‑LA)开环聚合，得到聚乙二醇‑聚左旋乳酸双嵌段(MPEG‑b‑PLLA)和聚左旋乳酸‑聚乙二醇‑聚左旋乳酸三嵌段共聚物(PLLA‑b‑PEG‑b‑PLLA)。通过调控大分子引发剂和丙交酯的投料比或者大分子引发剂的分子量，能够调控聚乳酸结晶行为。

技术领域

本发明属于生物降解高分子材料领域，具体涉及聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的制备方法。

背景技术

众所周知，聚合物的结晶和熔融行为对材料加工中的实际应用来说是极其重要的。聚合物材料的结晶程度可以调控材料的热学性能、机械性能，从而决定它们的实际应用。

聚乳酸(PLA)是一种典型的半结晶性聚合物，具有生物可降解性、生物相容性和良好的机械性能，在生物医学、农业和包装应用方面具有巨大的潜力，有望替代传统高分子材料。但是，聚乳酸的结晶速率慢、耐热温度低是限制其广泛应用的缺点。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种聚乙二醇-聚乳酸双嵌段共聚物的制备方法。

本发明的目的之二是提供一种聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物的制备方法。

本发明的目的之三是提供一种调控聚乳酸结晶行为的方法。

本发明的第一方面，提供一种聚乙二醇-聚乳酸双嵌段共聚物的制备方法，该方法包括以下步骤：在惰性气体的保护下，将甲氧基聚乙二醇(MPEG)、丙交酯和催化剂混合，再加入有机溶剂，加热至110～160℃，搅拌反应12～48h，得到聚乙二醇-聚乳酸双嵌段共聚物。

优选的，所述丙交酯为左旋丙交酯(L-LA)。

优选的，所述催化剂为异丙醇铝、二乙烯基锌、氯化亚锡或辛酸亚锡。

优选的，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、苯、十氢萘中的一种或多种。

本发明的第二方面，提供一种聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物的制备方法，该方法包括以下步骤：在惰性气体的保护下，将聚乙二醇(PEG)、丙交酯和催化剂混合，加入有机溶剂后加热至110～160℃，搅拌反应12～48h，得到聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物。

优选的，所述丙交酯为左旋丙交酯(L-LA)。

优选的，所述催化剂为异丙醇铝、二乙烯基锌、氯化亚锡或辛酸亚锡。

优选的，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、苯、十氢萘中的一种或多种。

本发明的第三方面，提供一种调控聚乳酸结晶行为的方法，该方法用大分子引发剂引发丙交酯(L-LA)开环聚合，得到聚乳酸嵌段共聚物，其中，通过调控大分子引发剂和丙交酯的投料比或者大分子引发剂的分子量来改变聚乳酸结晶行为。

优选的，所述的大分子引发剂为聚乙二醇(PEG)或甲氧基聚乙二醇(MPEG)。

优选的，所述投料比为1:0.25～1:25。

优选的，所述的大分子引发剂的分子量为4～20kg·mol^-1。

优选的，所述开环聚合反应在惰性气体的保护下、在有机溶剂中、在催化剂参与下且在温度120℃的条件下进行。

优选的，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、苯、十氢萘中的一种或多种。

优选的，所述催化剂为异丙醇铝、二乙烯基锌、氯化亚锡或辛酸亚锡，所述催化剂的用量为所述丙交酯质量的0.3～0.5％。