聚3羟基丁酸酯co4羟基丁酸酯研究进展

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1、万方数据综述与专论合成纤维工业，2012，35(3)：31CHINASYn佣肌CFIBERINDUSTRY聚(3-羟基丁酸酯-co-4．羟基丁酸酯)研究进展郭静，张欣，胡成女(大连工业大学化工与材料学院，辽宁大连n6034)摘要：介绍了生物可降解材料聚(3．羟基丁酸醇．。p4-羟基丁酸酯)(P(3HB-eo-4HB))的性能及特点：综述了针对P(3HB-eo-4HB)加工温度窄、脆性大、成本高等缺点而进行的增塑改性、扩链改性、共混改性的技术进展以及P(3HB-oa-4HB)纺丝成纤技术；阐述了利用P(3HB．-co-4HB)可塑性、生

2、物降解性和生物相容性等在医疗领域的应用情况及发展前景；指出P(3HB-eo-4HB)的研究将集中在其材料加工流动性、结晶性能的改善及其纤维加工技术与纤维表面整理技术等方面。关键词：聚(3．羟基丁酸酯—oo一4-羟基丁酸醣)成纤生物可降解材料改性相容性应用中图分类号：'rQ323．9文献标识码：A文章编号：1001．0041(2012)03．0031．05传统化学纤维的原料大都来源于石油等不可再生的自然资源，且使用后的废弃物也给环境带来很大的污染，因此，生物可降解的高分子材料已成为研究的热点。聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一种线性饱和聚酯，

3、其纤维废弃物可被自然环境完全吸收。聚(3一羟基丁酸酯-CO-4一羟基丁酸酯)(P(3HB-co-4HB))是PHA家族中最新一代生物可降解材料，它可由多种微生物细菌合成，例如贪铜菌属⋯等一步培养生成、真氧产碱杆菌【20内积累合成。并可被多种聚3·羟基丁酸酯(PHB)解聚酶和脂肪酶降解，具有较好的生物降解性和生物相容性∞-4]。PHB由于强度和硬度较高，表现为脆性，若引入4一羟基丁酸酯(4HB)单体和控制4HB含量来改善其韧性，便可以制备从弹性体到刚性材料的不同特性产品”J，有广阔的市场应用空闯。lPI3HB-co·4I'IB)的特点P

4、HA目前商业化的有4代mj，依次为：PHB、聚(3．羟基丁酸酯一co-3．羟基戊酸酯)(PHBV)、聚(3·羟基丁酸酯一co-3一羟基己酸酯)(PHBHHX)、P(3HB．CO一4HB)。作者所述的第四代PHA为最新一代生物可降解PHA类材料¨。。P(3HB-co一4HB)是无味微黄色颗粒或白色粉末状固体，制品的透明性与高密度聚乙烯(HDPE)半透明相似，P(3HB-co-4HB)不常溶于水，其吸水率小于0．4％，成型收缩率一般为l％一2．5％．具有可燃性悼J。P(3HB—CO一4HB)是由单体3HB和单体4HB的共聚物。单体3HB脆

5、性大，赋予了P(3HB．CO．4HB)刚性；单体4HB有类似橡胶的性质，赋予了P(3HB-CO-4HB)良好的韧性，随4HB含量的升高，PHA的热稳定性能得到相应的提高。P(3HB．CO-4Ha)有多个熔点，并随4HB含量的增加而降低，其热稳定性几乎不受4HB含量的影响¨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、结晶性能、热降解性能3个方面。这些研究得到的规律为P(3HB—co·4HB)的应用开发奠定了一定理论基础。2．1生物降解性的研究王好盛”o等采用溶剂涂抹法制备不同3HB

6、／4HB共混比的共聚酯生物可降解膜，经过土壤和脂肪酶降解实验发现：4HB的含量对土壤降解过程比对脂肪酶降解过程有较大影响，4HB含量对薄膜表面腐蚀形貌有很大影响；差示扫描量热(DSC)结果表明，表面无定形态首先被腐蚀，结晶态随后被腐蚀。KoffiL．Dagnon等一。以P(3HB—CO-4HB)涂层牛皮纸为试样，土壤埋藏实验后，通过试样对照得出．试样的硬挺度均受到不同程度的减小，生物聚酯的结晶也受到很大影响，涂膜后的纯生物聚酯在土壤中降解的质量损失增大。2．2结晶性能Wen-chuanHsieh等【l叩利用偏光显微镜研究收稿日期：20

7、1l·09-19；修改疆收刊日期：2012·03·15。作者简介：郭静(1962一)，女，博士，教授．从事高分子材料成型与改性研究。E-mail：mojinsSl610163．coin。万方数据合成纤维工业2012年第35卷了P(3HB．CO．4HB)的结晶行为，测试了不同的温度和不同单体组成对P(3HB—CO一4HB)球晶的线性增长速度的影响。郭静等¨¨采用偏光显微镜观察P(3HB—CO．4HB)的结晶形态，发现P(3HB—CO·4HB)的球晶径向生长速度在78℃时达到最大值，分析其原因为晶核生成速率和晶体径向生长速率存在不同的温度

8、依赖性共同作用的结果。LuXiuping等¨21利用DSC、广角X射线衍射(WAXD)及偏光显微镜研究了不同4HB含量的P(3HB·CO-4HB)的结晶动力学，发现P(3HB—CO-4HB)的结晶原理与PHB相似，平衡熔