專利名稱：一種聚酯類彈性體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酯類彈性體，進一步來說，涉及一種木糖醇基彈性體及其制備 方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
化學(xué)工業(yè)的發(fā)展高度依賴于石油化工資源，現(xiàn)在約95%的化學(xué)品都是通過石油化 工途徑生產(chǎn)的。近年來，石油資源的緊缺和石油消耗量的持續(xù)攀升對化工行業(yè)造成了很大 的沖擊，因此，發(fā)展非石油基的綠色化工原料是化工行業(yè)持續(xù)發(fā)展的一條途徑。而且，由生 物質(zhì)單體合成制備的新型有機高分子大多能在自然界中降解成二氧化碳和水，可以緩解目 前由塑料引起的“白色污染”問題。與金屬、陶瓷相比，生物醫(yī)用高分子材料與人體組織更加匹配，且容易改性和加工 成型。由于人體的大多數(shù)組織和器官本身具有彈性，所以，具有高彈性的生物彈性體或生物 橡膠更適合于醫(yī)用領(lǐng)域，如藥物緩釋載體、止血劑、骨蠟、組織工程支架和外科手術(shù)防粘連 膜等方面。生物彈性體是一類具有一定生物相容性，且模量在0. lMPa-20MPa之間的用于診 斷、治療、修復(fù)或替換機體中的組織、器官或增進其功能的高分子材料。在目前報道的生物 彈性體中，研究和應(yīng)用最多的是硅橡膠和聚氨酯，隨著臨床醫(yī)學(xué)和組織工程的發(fā)展，對生物 醫(yī)用材料的性能要求越來越高，傳統(tǒng)的生物彈性體在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的進一步應(yīng)用存在一定限 制。因此開發(fā)具有優(yōu)良生物相容性、力學(xué)性能等新型生物彈性體已成為趨勢。聚酯類彈性體兼具良好的生物相容性、生物降解性和熱加工性能，并以其自身具 有的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、優(yōu)良的柔韌性及與相應(yīng)組織的匹配性等優(yōu)于其他高分子材 料的性能而得到人們的關(guān)注。最近，“Advanced Materials, 2004,16 (6) 511-516 =Novel citric acid-based biodegradable elastomers for tissue engineering"——文中 艮道了 以檸檬酸和辛二醇為原料，合成了網(wǎng)絡(luò)型聚檸檬酸辛二醇酯生物彈性體，該彈性體具有良 好的生物相容性、力學(xué)性能和生物降解性能。木糖醇屬于生物單體，是人體的中間代謝產(chǎn)物，其聚合物具有較好的生物相容性、 生物降解性和低毒性；而且，木糖醇屬于多羥基單體，與其他單體共聚時，可以通過改變共 聚單體的種類和組成來調(diào)節(jié)聚合物的交聯(lián)密度，從而實現(xiàn)性能可控，因此，它的共聚物適用 范圍廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聚酯類彈性體，其具有良好的生物相容性、生物降解性 和物理機械性能。本發(fā)明的另一目的是提供所述彈性體的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案一種聚酯類彈性體，該類彈性體是由單體1-木糖醇和單體 2-二元酸共聚而成的聚酯類彈性體，單體1 單體2摩爾比為1 1 3;
所述單體2- 二元酸選用衣康酸，琥珀酸，十二碳二酸，十六碳二酸，十八碳二酸， 或十八碳烯二酸。

以木糖醇和衣康酸為單體時，所得共聚物為 OR
R:H 或者-CO (CH2) 6C00-。 以木糖醇和琥珀酸為單體時，所得共聚物為
R:H 或者-CO (CH2) 6C00-。
以木糖醇和十二碳二酸為單體時，所得共聚物為
R:H 或者-CO (CH2)6C00-。
以木糖醇和十六碳二酸為單體時，所得共聚物為
R:H 或者-CO (CH2)6C00-。
以木糖醇和十八碳二酸為單體時，所得共聚物為
R:H 或者-CO (CH2)6C00-。
以木糖醇和十八碳烯二酸為單體時，所得共聚物為 R :H 或者-CO (CH2) 6C00_。所述的聚酯類彈性體的制備方法，采用一步法或者兩步熔融縮聚法制備聚酯類彈 性體；一步法按配比稱取單體1、單體2置于反應(yīng)器中，升溫至130 160°C，待反應(yīng)物 完全熔融，抽真空并攪拌反應(yīng)12-36h，即得到聚酯類彈性體；兩步法按配比稱取單體1、單體2置于反應(yīng)器中，升溫至130 160°C，待反應(yīng)物 完全熔融，攪拌反應(yīng)3-9h得到預(yù)聚體；將預(yù)聚體倒入聚四氟乙烯模具中自然流平，放入真 空烘箱中140 160°C下交聯(lián)8-24h，交聯(lián)完成后，即得到聚酯類彈性體。本發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明方法制備的木糖醇基聚酯類彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度都在室溫以下，因此該類彈性體在室溫或人體內(nèi)都呈現(xiàn)類似于橡膠的性質(zhì)，能和人體 組織、器官相匹配；本發(fā)明制備方法簡單，無催化劑，后處理簡單，得到的木糖醇基聚酯類彈 性體有很好的生物相容性；通過單體摩爾配比和反應(yīng)條件的控制，材料的力學(xué)性能、親水性 能和吸水率可調(diào)；該材料以期用作藥物緩釋載體、止血劑、骨蠟、組織工程支架和外科手術(shù) 防粘連膜等方面。


圖1聚十二碳二酸木糖醇酯彈性體的紅外譜圖。
具體實施例方式實施例1分別按木糖醇與衣康酸摩爾配比1 1，稱取一定量的單體(木糖醇4.50g，衣康 酸3. 85g)，加入50mL三口燒瓶中，通氮氣，油浴加熱控制溫度在140°C，使反應(yīng)物料完全熔 融后，開始磁力攪拌，恒溫反應(yīng)4h，得到預(yù)聚體。將預(yù)聚體倒入聚四氟乙烯模具中自然流平，放入真空烘箱中，150°C下交聯(lián)14h，即得到聚酯類彈性體?；瘜W(xué)反應(yīng)式為
R :H 或者-CO (CH2) 6C00_。實施例2分別按木糖醇與琥珀酸摩爾配比1 1，稱取一定量的單體(木糖醇4.50g，琥珀 酸3. 54g)，加入50mL三口燒瓶中，通氮氣，油浴加熱控制溫度在140°C，使反應(yīng)物料完全熔 融后，開始磁力攪拌，恒溫反應(yīng)9h，得到預(yù)聚體。將預(yù)聚體倒入聚四氟乙烯模具中自然流平， 放入真空烘箱中，150°C下交聯(lián)24h，即得到聚酯類彈性體。化學(xué)反應(yīng)式為 實施例3分別按木糖醇與十二碳二酸摩爾配比1 1，稱取一定量的單體(木糖醇3. 32g， 十二碳二酸5. 02g)，加入50mL三口燒瓶中，油浴加熱控制溫度在160°C，使反應(yīng)物料完全熔 融后，開始磁力攪拌并抽真空，恒溫反應(yīng)20h，即得到聚酯類彈性體。所得彈性體再經(jīng)平板硫 化機進行熱壓和冷壓，得到彈性體樣品，進行裁剪制備標(biāo)準(zhǔn)樣條，進行各項力學(xué)性能測試。 其結(jié)果見表1。化學(xué)反應(yīng)式為 R =H 或者-CO (CH2) 6C00_。實施例4除了所述的木糖醇與十二碳二酸摩爾配比1 2以外，其余條件均與實施例3相 同。所得彈性體再經(jīng)平板硫化機進行熱壓和冷壓，得到聚酯類彈性體樣品，進行裁剪制備標(biāo) 準(zhǔn)樣條，進行各項力學(xué)性能測試。其結(jié)果見表1。實施例5除了所述的木糖醇與十二碳二酸摩爾配比2 5以外，其余條件均與實施例3相 同。所得彈性體再經(jīng)平板硫化機進行熱壓和冷壓，得到聚酯類彈性體樣品，進行裁剪制備標(biāo) 準(zhǔn)樣條，進行各項力學(xué)性能測試。其結(jié)果見表1。實施例6除了所述的木糖醇與十二碳二酸摩爾配比1 3以外，其余條件均與實施例3相 同。所得彈性體再經(jīng)平板硫化機進行熱壓和冷壓，得到聚酯類彈性體樣品，進行裁剪制備標(biāo) 準(zhǔn)樣條，進行各項力學(xué)性能測試。其結(jié)果見表1。實施例7分別按木糖醇與十八碳二酸摩爾配比1 1，稱取一定量的單體(木糖醇2. 73g， 十八碳二酸5. 61g)，加入50mL三口燒瓶中，油浴加熱控制溫度在160°C，使反應(yīng)物料完全熔 融后，開始磁力攪拌并抽真空，恒溫反應(yīng)36h，即得到聚酯類彈性體?；瘜W(xué)反應(yīng)式為 R :H 或者-CO (CH2) 6C00R。實施例8分別按木糖醇與十八碳烯二酸摩爾配比1 2稱取一定量的單體，稱取一定量的 單體(木糖醇2. 72g，十八碳烯二酸5. 62g)，加入50mL三口燒瓶中，油浴加熱控制溫度在 160°C，使反應(yīng)物料完全熔融后，開始磁力攪拌并抽真空，恒溫反應(yīng)16h，即得到聚酯類彈性
體?；瘜W(xué)反應(yīng)式為 R ;H 或者-CO (CH2) 6C00R。表1聚十二碳二酸木糖醇酯彈性體和力學(xué)性能數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
一種聚酯類彈性體，其特征在于該類彈性體是由單體1 木糖醇和單體2 二元酸共聚而成的聚酯類彈性體，單體1∶單體2摩爾比為1∶1～3；所述單體2 二元酸選用衣康酸，琥珀酸，十二碳二酸，十六碳二酸，十八碳二酸，或十八碳烯二酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯類彈性體，其特征在于以木糖醇和衣康酸為單體時，所 得共聚物為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯類彈性體，其特征在于以木糖醇和琥珀酸為單體時，所 得共聚物為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯類彈性體，其特征在于以木糖醇和十二碳二酸為單體 時，所得共聚物為
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯類彈性體，其特征在于以木糖醇和十六碳二酸為單體 時，所得共聚物為
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯類彈性體，其特征在于以木糖醇和十八碳二酸為單體 時，所得共聚物為
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯類彈性體，其特征在于以木糖醇和十八碳烯二酸為單體 時，所得共聚物為
8.權(quán)利要求1所述的聚酯類彈性體的制備方法，其特征在于采用一步法或者兩步熔融 縮聚法制備聚酯類彈性體；一步法按配比稱取單體1、單體2置于反應(yīng)器中，升溫至130 160°C，待反應(yīng)物完全 熔融，抽真空并攪拌反應(yīng)12-36h，即得到聚酯類彈性體；兩步法按配比稱取單體1、單體2置于反應(yīng)器中，升溫至130 160°C，待反應(yīng)物完全 熔融，攪拌反應(yīng)3-9h得到預(yù)聚體；將預(yù)聚體倒入聚四氟乙烯模具中自然流平，放入真空烘 箱中140 160°C下交聯(lián)8-24h，交聯(lián)完成后，即得到聚酯類彈性體。
全文摘要
一種聚酯類彈性體及其制備方法。本發(fā)明以木糖醇為主單體，衣康酸，琥珀酸，十二碳二酸，十六碳二酸，十八碳二酸，十八碳烯二酸為共聚單體，采用熔融縮聚的方法得到木糖醇基聚酯彈性體。彈性體具有較好的生物相容性、生物降解性和低毒性；而且，木糖醇屬于多羥基單體，與其他單體共聚時，可以通過改變共聚單體的種類和組成來調(diào)節(jié)聚合物的交聯(lián)密度，從而實現(xiàn)性能可控，因此，聚合物適用范圍廣。本發(fā)明制備方法簡單，無催化劑，后處理簡單，得到的聚酯類彈性體有很好的生物相容性；通過單體摩爾配比和反應(yīng)條件的控制，材料的力學(xué)性能、親水性能和吸水率可調(diào)；該材料以期用作藥物緩釋載體、止血劑、骨蠟、組織工程支架和外科手術(shù)防粘連膜等方面。
文檔編號C08J3/24GK101906207SQ201010244729
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者東為富, 倪忠斌, 吳畏, 楊海鵬, 陳明清 申請人:江南大學(xué)