聚己內酯 | 化學工廠資訊網
聚己內酯(英語:polycaprolactone,簡稱PCL)是一種半結晶型聚合物,是化學合成的生物降解性高分子材料,其結構重複單元上有5個非極性亞甲基—CH2澱粉等物質共混,可製 ...
聚-ε-己內酯(poly-ε-caprolactone),簡稱聚己內酯(英語:polycaprolactone,簡稱PCL)是一種半結晶型聚合物,是化學合成的生物降解性高分子材料,其結構重複單元上有5個非極性亞甲基—CH2澱粉等物質共混,可製得完全生物降解材料。因其生物相容性、結構穩定 性及共混能力引起業界廣泛關注,相對其他合成聚合物更穩定、生物組織惰性、 機械性能優異,生理溫度下可半結晶形成橡膠態,展現出色流變及粘彈特性,可 作形狀記憶高分子材料等。雖然 PCL 用途廣泛,然而其降解速率低、水溶性 差,因此一般將其進行共聚以彌補自身不足,其中一種方法便是基於 PCL 製備 兩親性聚合物[1]。
聚己內酯其結構重複單元上有5個非極性亞甲基—CH2 —和一個極性酯基—coo—,結構式為[CH2-(CH2)4-COO]n。
熔點為59~64℃,玻璃化溫度為-60℃。分子量較低,為無色結晶固體,具有蠟質感。因為分子結構中引入了酯基結構—coo—,所以在自然界中酯基結構易被微生物或酶分解,最終產物為CO2和H2O。同時具有良好的生物相容性、 生物降解性、 相容性、 高結晶性和低熔點性。
PCL可通過6-羥己酸(6-hydroxyhexanoate)縮聚反應或者由己內酯單體、起始劑(二醇、二胺和醇胺類)、催化劑(鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙脂、辛酸亞錫等)經開環聚合(ring-opening polymerization,ROP)製備,其中ROP可控性好,可細分為陽離子(cationic)、陰離子(anionic)、配位-插入(coordinationinsertion)以及活化單體(activated monomer)開環聚合[2]。
陽離子 ROP 中,引發劑分子使單體帶正電荷,SN2取代另一個單體羰基氧而開環,開環後末端單體再次帶正電,促進反應進行。陽離子開環聚合在PCL外其他材料中產生了不少重要工業產品,如聚甲醛、聚四氫呋喃等,但陽離子ROP可控性差,產物聚合度低。陰離子ROP通過陰離子催化劑攻擊己內酯羰基醯氧鍵,使帶負電荷末端進一步引發單體開環形成...
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