通过UV介导轻松制造一个坚固的,完全可再生的,可控制的可生物降解的聚 (乳酸) 基共价适应性网络

科学领域:

• 聚合物化学 聚合物化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物材料工程 生物材料工程

背景情况:

• 开发具有可调节性质的可持续聚合物对于减少环境影响至关重要.
• 联适应性网络 (CAN) 提供了可回收和自我修复等动态特性.
• 生物基聚合物如聚乳酸 (PLA) 具有吸引力,但往往缺乏强大的动态特性.

研究的目的:

• 创建一个完全基于生物的共价适应性网络 (CAN),增强可回收性,生物相容性和可控制的生物降解性.
• 为了研究使用dithiolane环用于动态二硫化物键形成的PLA的光交联.
• 探索新CAN的材料特性和潜在应用.

主要方法:

• 通过施特利赫用硫酸 (TA) 的斯特格利希化对低分子量聚乳酸 (PLA) 进行修改,并以末端的1,2-二甲基乙烯环进行修改.
• 改性PLA通过dithiolane环的光诱导环开聚合的光交联,形成动态的二硫化物键.
• 描述CAN的机械性能,紫外线阻断,热稳定性,生物相容性,可回收性,生物降解性和形状记忆行为.

主要成果:

• 制造了一个强大的,透明的,生物基的CAN,具有UV阻 (<320nm),高抗拉强度 (~39MPa) 和在80°C时的优异尺寸稳定性.
• 通过热压和氧化还原过程,CAN证明了有效的可回收性,以及受控的生物降解性.
• 该材料表现出可重新配置的形状记忆特性,具有快速恢复和良好的生物相容性.

结论:

• 一种简单的光交叉链接方法可以从生物基聚合物 (乳酸) 产生一个多功能,可持续的聚合物网络.
• 动态二硫化物键赋予可回收性,可控制的生物降解性和形状记忆能力.
• 这种新的CAN具有在可持续包装,涂料和生物医疗设备中应用的巨大潜力.