酯交换反应对生物医学用高分子量聚(L-丙交酯-共-ε-己内酯)分子量及结晶动力学的影响研究

《ChemistrySelect》：Influence of Transesterification Reaction on the Molecular Weight and Crystallization Kinetics of the High Molecular Weight Poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) Used in Biomedical Application

本研究针对生物医学材料聚(L-丙交酯-共-ε-己内酯)(PLC7030)在加工应用中的性能调控需求，系统探讨了三正丁基锡(IV)正丁氧化物(nBu3SnOnBu)催化下酯交换反应对材料分子量、结晶行为及热稳定性的影响。结果表明，该反应通过分子内机制显著降低聚合物分子量，并同步提升熔体结晶速率，为可降解生物材料的性能优化提供了重要理论依据。

　　

通过系统研究三正丁基锡(IV)正丁氧化物(nBu₃SnOⁿBu)催化剂在40°C氯仿环境中对生物医学材料聚(L-丙交酯-共-ε-己内酯)(L-丙交酯单元:己内酯单元=70:30 mol%，PLC7030)的作用，发现持续1-6天的酯交换反应可有效调控聚合物分子量。凝胶渗透色谱(GPC)监测显示分子量随反应时间延长而下降，且催化剂存在时降解尤为显著。扫描电子显微镜(SEM)证实材料表面形貌发生重构，核磁共振(NMR)分析则表明链段组成保持不变。差示扫描量热法(DSC)揭示经历6天反应样品(S6)的结晶过程符合三维生长成核机制，其结晶速率显著高于原始材料。热重分析(TGA)进一步显示S6的热分解温度降低，证实酯交换反应在缩短聚合物链长的同时，同步实现了结晶动力学增强与热稳定性调整的协同效应。