plapva共混膜的制備及性能研究

plapva共混膜的制備及性能研究

聚乳液（pla）是一種非常重要的生物降解材料，具有良好的生物適應性、生物吸收性和分辨率。低分子量的PLA已廣泛應用于藥物緩釋制劑等醫(yī)療領域,其安全性能和降解性能備受人們關注。由于PLA具有降解周期長且不易調控、降解酸性易引發(fā)炎癥及親水性差等缺陷,使其應用受到一定的限制,需要對其進行改性以滿足特定的要求。有關PLA的共混改性已有報道,如與聚己內酰胺,熱塑性淀粉,增塑劑等共混。聚乙烯醇(PVA)是一種親水性優(yōu)良、生物相容性好并可降解的水溶性高分子,可用于藥物緩釋制劑、滲透泵控釋制劑、溶脹控釋系統(tǒng)等醫(yī)藥領域。但到目前為止很少有人嘗試將PVA與PLA進行溶液共混,本文通過親水性優(yōu)良且廉價易得的PVA與直接合成的低分子量的PLA進行共混,優(yōu)化調節(jié)PLA材料的降解性能,改善PLA的親水性,降低PLA材料的應用成本,使其成為優(yōu)良的藥物緩釋制劑。1實驗部分1.1主試劑PLA:自制,Mˉˉˉˉv=1.0×104Μˉv=1.0×104;PVA,DP1750:醇解度99%,上?；瘜W試劑公司產品。1.2pla/pva共混膜的制備配制5%PLA和PVA溶液,按一定配比將PLA溶液加入到PVA溶液中,混合均勻后采用流延法將混合液倒入模具中,40℃干燥,溶劑揮發(fā)形成共混膜后,脫膜,室溫真空干燥至恒量,即得PLA/PVA共混膜。1.3分析方法及儀器BrukerVector22FT-IR:美國產品,KBr壓片;D/max-γBX-射線衍射分析儀:日本產品;JSM-6700F場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FSEM):日本產品;MettlerToledoDSC-821E差示掃描量熱分析儀:瑞士產品,升溫速度10℃/min,N2氣氛圍。2結果與討論2.1共混膜的制備分別選擇丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氫呋喃和二甲基亞砜(DMSO)6種溶劑,進行溶解實驗,結果如Tab.1所示,根據(jù)實驗結果,選擇DMSO作為共溶劑,制備的PLA/PVA共混膜如Fig.1所示。2.2縮壓振動吸收峰Fig.2(a)、2(b)與2(c)分別為PLA、PVA與PLA/PVA共混膜的IR圖。Fig.2(b)顯示,3422cm-1處寬而強的吸收峰為氫鍵締合-OH的伸縮振動吸收峰,2920cm-1為-CH振動吸收峰,1566cm-1處為C-O伸縮振動吸收峰。在Fig.2(c)中,-OH的伸縮振動吸收峰移至3389cm-1處,形狀與Fig.2(b)中3422cm-1處的-OH的伸縮振動吸收峰相似,但強度提高。此外,-C=O伸縮振動吸收峰由Fig.2(a)中1758cm-1處移至1755cm-1處。說明PLA/PVA共混膜中PLA與PVA分子間以氫鍵結合,導致-OH伸縮振動吸收峰向低波數(shù)方向移動,由3422cm-1處移至3389cm-1處,由于-C=O與-OH間的氫鍵作用,-C=O伸縮振動吸收峰由1758cm-1移至1755cm-1處。2.3pla和pva共混膜的構建Fig.3為樣品的XRD圖譜。Fig.3(a)顯示,PLA表現(xiàn)出典型的晶體特征,在16.68°和19.18°處出現(xiàn)PLA的特征衍射峰。Fig.3(e)顯示,PVA為部分結晶的聚合物,在19.86°處存在明顯的銳衍射峰。由Fig.3可以看出,PLA/PVA共混膜中PLA和PVA的衍射峰依然存在,但強度均隨其在共混膜中的含量下降而減弱。說明PLA和PVA在共混過程中,雖然未完全改變PLA/PVA的結晶性,但使其結晶受到一定破壞,結晶度比純PLA和PVA下降。2.4熔融吸熱峰的測試Fig.4為樣品的DSC曲線。Fig.4(a)和4(e)顯示,PLA和PVA具有結晶性,分別在115.7℃和230.7℃左右存在明顯的熔融吸熱峰。比較Fig.4(a)～4(e),PLA的熔融峰在PLA/PVA共混膜中的DSC曲線中變得不明顯;此外,隨著共混膜中PVA含量的減少,PVA的Tm由230.7℃依次降為217.3℃,215.3℃,213.8℃。PVA和PLA在共混過程中,由于PVA與PLA間的氫鍵作用,使成核作用和晶體的生成受到一定限制,破壞了PVA與PLA的結晶性能,使PVA與PLA的結晶度降低。2.5pva膜的表面形貌Fig.5為PLA/PVA共混膜的SEM照片。Fig.5(a)顯示,當PLA在共混膜中含量為20%時,PLA在PVA中的分散非常均勻,相分離現(xiàn)象不明顯,而且形成的膜表面光滑,原因是PVA與PLA間氫鍵作用破壞了PLA和PVA的自聚力,相容性提高。當PLA的含量增加到50%時,PVA與PLA間氫鍵作用不足以克服PLA和PVA的自聚力,出現(xiàn)明顯相分離現(xiàn)象,表面變得凹凸不平,透明性下降,并出現(xiàn)了裂紋,如Fig.5(a)所示。3pla/pva共混膜的構建結合流延法和溶劑蒸發(fā)技術,以DMSO為共溶劑,制備出PLA的含量低于20%的均質PLA/