静电纺丝法制备聚乳酸多孔纤维膜影响因素的研究开题报告

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1、开题报告静电纺丝法制备聚乳酸多孔纤维膜影响因素的研究一、选题的背景、意义1.1选题背景早在20世纪四十年代,人们尝试由乳酸单体直接缩聚成聚醋,但由于存在着聚合一降解平衡,副产物和水很难从粘稠的聚醋熔体中蒸馏出来,反应难以进行完全,产物分子量不高,没有实用价值。直到1954年,DuPont公司的化学家们用间接的方法制备出高分子量聚醋,即先制备出丙交醋,副产物水在这一步除去,然后将催化好的丙交醋进行开环聚合,从而得到高分子量聚醋。聚乳酸才真正得到研究和应用。1966年Kulkarni等首次报导了PLA可作为手术植入材

2、料,提出聚乳酸用于生物降解的可能性[1],1971年Yolles第一次提出了用PLA作为药物控释载体的设想,进入八十年代后,聚乳酸在医学领域中的应用得到了迅速发展。例如,PLA用作输尿管连接用材料,使人体在经过肾脏切割手术以后,能有效地制止肾脏衰竭用于外科手术用的伤口粘合剂,使得伤口在愈合期间不会发生裂口,提高了伤口的愈合速率；还可用于血管的愈合材料和人造血容器、可吸收的防粘材料、人工皮肤、骨折内固定、肌健修补等。聚乳酸及其产品除了广泛应用于医学领域外[2],还可应用于包装纸张、涂料(食品和饮料盒)、快餐食品包装

3、用泡沫塑料、微波容器、一次性纸巾和废品袋等方面。1.2国内外研究进展目前研究降解塑料的主要国家有美国、德国、日本、中国等。国外许多发达国家在研究降解塑料方面投入了大量资金。目前能够生产聚乳酸产品的只有美国的Cargill-Dow公司（2005年2月Dow化学公司退出股权，更名为NatureWorks公司），美国Cargill公司和Dow化学公司在聚乳酸全生物降解塑料方面作出了突出的贡献。近年来，在发达国家中以全生物降解塑料的研究最为活跃。在日本，很多公司（如尤尼吉卡公司、钟纺公司、三井化学公司）也都在进行这方面的

4、开发，规模为几千吨至几万吨，但主要致力于应用市场的开发；日本东丽公司已和CargillDow公司合作从事纺丝生产。国内目前致力于聚乳酸大规模产业化的企业有上海同杰良生物材料有限公司、浙江海政药业公司等企业。其中上海同杰良生物材料有限公司承担的聚乳酸项目列入2004年上海市首批“科教兴市”4重大科技产业化计划项目。虽然目前国内聚乳酸的应用十分有限，产业化正处于萌芽状态。但随着国内乳酸技术的提高和产业化进程的发展，聚乳酸研究技术的提高和信息交流的相互影响，国人关注和重视聚乳酸技术的研发热情和投资热情将会迅速提高，从玉

5、米－乳酸－聚乳酸－各类生物降解产品，这一巨大的产业链将会在未来几年中在我国形成。聚乳酸也将在这一发展过程中得到发展。聚乳酸产品的应用面十分广阔，根据不同用途可聚合成各种不同分子量的材料，分子量最高可达几百万。在现代生物医药行业中，药物微粒缓释胶囊、人造骨骼、人造皮肤、手术骨钉、手术缝合线[3]等聚乳酸产品已得到广泛应用。除了在医用领域的应用外，聚乳酸产品的市场发展的主要方向是在日用高分子材料的应用方面，只有当聚乳酸应用到这些价格低、产量大的领域，如包装材料、日用塑料制品、一次性医用耗品、纺织面料、农用地膜、地毯、

6、家用装饰品等时，才能发挥其环境友好材料的真正作用。目前国内已开始大力实施沙漠治理、荒山植树种草、城市规划以及各类护坡、固土工程等，一次性塑料制品的使用量将大增，这对PLA降解塑料来说也是一个良好的机遇。综上所述，聚乳酸不仅应用在通用高分子材料领域（如包装材料、纺织纤维等），而且还应用在高值的医用领域（如骨钉、手术缝合线、组织工程支架材料等）。如果将聚乳酸与其他低成本材料进行共聚和共混则产品成本可进一步下降，考虑到治理“白色污染”因素，在政府政策导向和相应对环保产品的政策优惠情况下，这一价格目前是能被市场所接受的。

7、随着聚乳酸产业化规模的扩大和乳酸生产成本的进一步下降，聚乳酸生产成本也会下降，并将逐步脱离政策保护而回归市场价格。如果形成这一局面，本项目的经济、社会和环境效益将是显而易见的。二、相关研究的最新成果及动态在过去的二十年里,PLA作为生物降解材料,在临床和医学领域有了很多应用,随着聚乳酸应用领域的不断开拓,单独的聚乳酸均聚物已不能满足要求。如在高分子药物控制释放体系中,对不同的药物要求其载体材料具有不同的释放速度,仅靠PLA的分子量及分子量分布调节降解速度有很大的局限性。为了改进聚乳酸的性能,人们又开始合成以聚乳酸

8、为主的各类共聚物及其共混体系来有效地控制其降解速度,提高其强度等[4]。聚乙醇酸(PGA)、聚乙二醇(PEG)、聚己内酯(PCL)等都可与PLA共混复合，这些聚合物在一定程度上分别改善了PLA的降解性、亲水性、力学性能，使其符合不同生物材料的要求[5-8]。聚乳酸虽然具有许多优良性能，然而传统的制备方法通常限制了其最终产品的应用[9]如：聚乳酸浇铸膜不具备多孔的结构，不利