可生物降解聚氨酯的合成、表征及其降解性研究

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1、中文摘要可生物降解聚氨酯材料具有良好的生物相容性和机械性能，易加工等特点，在医学中有十分广泛的应用。本文先以季戊四醇为引发剂，氧化二丁基锡为催化剂，用丙交酯、乙交酯作为单体，在130℃，氮气保护下开环聚合合成星形端羟基聚酯多元醇，然后用3．异氰酸甲撑．3，5，5一三甲基环己基异氰酸酯(IPDD和它反应合成出交联聚氨酯材料。对该聚氨酯材料进行全反射傅立叶红外光谱分析，发现在3391cm-1和1525cm"1处新出现—N—-H的特征吸收带，说明聚酯多元醇中的羟基参与了反应；对其进行DSC分析发现只有一个在57。C附近的玻璃化转变点，说明该材料具有无定形结构。测定所合成聚氨酯的凝胶含量，发现

2、预聚物分子量为7K的聚氨酯材料的初始凝胶含量为89％，而其它材料的初始凝胶含量均在90％以上。在pH=7．0磷酸缓冲溶液，37℃的条件下，对聚氨酯降解行为进行了研究，发现预聚物分子量为3K的聚氨酯材料，其降解速度较慢，在第60天时，重量损失为2．5％。预聚物分子量为7K的聚氨酯材料，因其初始凝胶含量较低，降解速度快，在第70天时重量损失已经达到40％。对于预聚物分子量为5K、10K的聚氨酯材料，预聚物分予量越大，降解速度越慢，吸水率和溶胀度比值Qt／Q·o越小；预聚物中乙交酯含量越大‘，降解速度越快，吸水率和溶胀度比值Qt／Qo越大。随着降解时间的延长，聚氨酯的凝胶含量逐渐减小，吸水率

3、和溶胀度逐渐增大。对降解前的聚氨酯材料进行力学性能的测试，发现其呈现脆性断裂，杨氏模量均在400MPa以上，拉伸强度均在40MPa以上，断裂伸长率在10％左右。对降解后的聚氨酯材料进行力学性能的测试，发现随着降解时间的延长，力学性能不断下降。对于预聚物分子量为5K、10K的聚氨酯材料，随着预聚物分子量的增加，聚氨酯材料的杨氏模量和拉伸强度也增大；随着预聚物中乙交酯含量的增加(15％至40％)，杨氏模量和拉伸强度则有所降低，这可能是因为乙交酯含量越大，降解速度越快。预聚物分子量为7K的聚氨酯材料，因为其初始凝胶含量较低，降解速度较快，力学性能在第30天时已经变得较差。关键词：聚氨酯；生物

4、降解；力学性能ABSTRACTBiodegradablepolyurethanematerials，whichpossessexcellentproperties，suchasgoodbiocompatibility,mechanicalproperties，andfacileformation,etc，havebeenwidelyappliedasbiomaterialsinmedicaltreatment．Inthisarticle，thestar-shapedhydroxy—telecheliccooligoestersweresynthesizedviaring-opening

5、polymerizationat130"C，usinglactideandglycolideaseomonomers，pentaerythritolaSinitiatoranddibutyltinoxide(DBTO)ascatalyst．Thencrosslinkedpolyurethaneswerepreparedfromthosecooligoestersandisophoronediisocyanate(IPDI)asjunctionunit．TheabsorptionpeaksofN．Hat3391cm。1and1525cm。1inATR-FTIRrevealedthehyd

6、roxylgroupbadinvolvedinthereaction，TheDSCcurvesshowedonlyoneglasstransitiontemperatureat574C，whichtestifiedsynthesizedpolyurethaneswereamorphous．ThegelcontentofpolyurethanesWaSabove90％，butthepolyurethanepreparedfromthecooligoester谢tllanumberaveragemolecularweight(Mn)of7Khadagelcontentof89％．Thede

7、gradationbehaviorofthepolyurethanewereinvestigatedinphosphate-bufferedsaline(pH=7．0)at3TCbyexaminingchangesinweightloss，waterabsorption,volumetricswellingdegree，gelcontentandmechanicalpropertiesduringthedegradation．Theresult