plapva共混膜的制备及性能研究

plapva共混膜的制备及性能研究

聚乳液（pla）是一种非常重要的生物降解材料，具有良好的生物适应性、生物吸收性和分辨率。低分子量的PLA已广泛应用于药物缓释制剂等医疗领域,其安全性能和降解性能备受人们关注。由于PLA具有降解周期长且不易调控、降解酸性易引发炎症及亲水性差等缺陷,使其应用受到一定的限制,需要对其进行改性以满足特定的要求。有关PLA的共混改性已有报道,如与聚己内酰胺,热塑性淀粉,增塑剂等共混。聚乙烯醇(PVA)是一种亲水性优良、生物相容性好并可降解的水溶性高分子,可用于药物缓释制剂、渗透泵控释制剂、溶胀控释系统等医药领域。但到目前为止很少有人尝试将PVA与PLA进行溶液共混,本文通过亲水性优良且廉价易得的PVA与直接合成的低分子量的PLA进行共混,优化调节PLA材料的降解性能,改善PLA的亲水性,降低PLA材料的应用成本,使其成为优良的药物缓释制剂。1实验部分1.1主试剂PLA:自制,M¯¯¯¯v=1.0×104Μ¯v=1.0×104;PVA,DP1750:醇解度99%,上海化学试剂公司产品。1.2pla/pva共混膜的制备配制5%PLA和PVA溶液,按一定配比将PLA溶液加入到PVA溶液中,混合均匀后采用流延法将混合液倒入模具中,40℃干燥,溶剂挥发形成共混膜后,脱膜,室温真空干燥至恒量,即得PLA/PVA共混膜。1.3分析方法及仪器BrukerVector22FT-IR:美国产品,KBr压片;D/max-γBX-射线衍射分析仪:日本产品;JSM-6700F场发射扫描电子显微镜(FSEM):日本产品;MettlerToledoDSC-821E差示扫描量热分析仪:瑞士产品,升温速度10℃/min,N2气氛围。2结果与讨论2.1共混膜的制备分别选择丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃和二甲基亚砜(DMSO)6种溶剂,进行溶解实验,结果如Tab.1所示,根据实验结果,选择DMSO作为共溶剂,制备的PLA/PVA共混膜如Fig.1所示。2.2缩压振动吸收峰Fig.2(a)、2(b)与2(c)分别为PLA、PVA与PLA/PVA共混膜的IR图。Fig.2(b)显示,3422cm-1处宽而强的吸收峰为氢键缔合-OH的伸缩振动吸收峰,2920cm-1为-CH振动吸收峰,1566cm-1处为C-O伸缩振动吸收峰。在Fig.2(c)中,-OH的伸缩振动吸收峰移至3389cm-1处,形状与Fig.2(b)中3422cm-1处的-OH的伸缩振动吸收峰相似,但强度提高。此外,-C=O伸缩振动吸收峰由Fig.2(a)中1758cm-1处移至1755cm-1处。说明PLA/PVA共混膜中PLA与PVA分子间以氢键结合,导致-OH伸缩振动吸收峰向低波数方向移动,由3422cm-1处移至3389cm-1处,由于-C=O与-OH间的氢键作用,-C=O伸缩振动吸收峰由1758cm-1移至1755cm-1处。2.3pla和pva共混膜的构建Fig.3为样品的XRD图谱。Fig.3(a)显示,PLA表现出典型的晶体特征,在16.68°和19.18°处出现PLA的特征衍射峰。Fig.3(e)显示,PVA为部分结晶的聚合物,在19.86°处存在明显的锐衍射峰。由Fig.3可以看出,PLA/PVA共混膜中PLA和PVA的衍射峰依然存在,但强度均随其在共混膜中的含量下降而减弱。说明PLA和PVA在共混过程中,虽然未完全改变PLA/PVA的结晶性,但使其结晶受到一定破坏,结晶度比纯PLA和PVA下降。2.4熔融吸热峰的测试Fig.4为样品的DSC曲线。Fig.4(a)和4(e)显示,PLA和PVA具有结晶性,分别在115.7℃和230.7℃左右存在明显的熔融吸热峰。比较Fig.4(a)～4(e),PLA的熔融峰在PLA/PVA共混膜中的DSC曲线中变得不明显;此外,随着共混膜中PVA含量的减少,PVA的Tm由230.7℃依次降为217.3℃,215.3℃,213.8℃。PVA和PLA在共混过程中,由于PVA与PLA间的氢键作用,使成核作用和晶体的生成受到一定限制,破坏了PVA与PLA的结晶性能,使PVA与PLA的结晶度降低。2.5pva膜的表面形貌Fig.5为PLA/PVA共混膜的SEM照片。Fig.5(a)显示,当PLA在共混膜中含量为20%时,PLA在PVA中的分散非常均匀,相分离现象不明显,而且形成的膜表面光滑,原因是PVA与PLA间氢键作用破坏了PLA和PVA的自聚力,相容性提高。当PLA的含量增加到50%时,PVA与PLA间氢键作用不足以克服PLA和PVA的自聚力,出现明显相分离现象,表面变得凹凸不平,透明性下降,并出现了裂纹,如Fig.5(a)所示。3pla/pva共混膜的构建结合流延法和溶剂蒸发技术,以DMSO为共溶剂,制备出PLA的含量低于20%的均质PLA/