聚乙醇酸的简介
聚乙醇酸,又称聚羟基乙酸,它来源于α一羟基酸,即乙醇酸 。乙醇酸是正常人体在新陈代谢过程中产生的,乙醇酸的聚合物就是聚乙醇酸(Polyglycolic acido。PGA)。
聚乙醇酸具有简单规整的线性分子结构,是简单的线性脂肪族聚酯,有较高的结晶度,形成结晶状聚合物,结晶度一般为40% ~80%,熔点在225℃左右,不溶于常用的有机溶剂,只溶于像六氟代异丙醇这样的强极性有机溶剂。
引言:美国食品药品监督管理局(FDA)目前已批准的可用于体内可降解高分子聚合物有聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚(ε-己内酯)(PCL)、聚羟基丁酸酯(PHB)及它们的嵌段共聚物。
聚乳酸(PLA)是绿色降解的生物相容性材料PLA具有无毒无刺激、良好的生物相容性、强度高、可加工性好,可生物降解等特点,制成的片材、纤维、薄膜经过热成型、纺丝等二次加工后广泛用于包装、纺织和医疗等领域,其废弃物可通过微生物分解成水和二氧化碳。
聚乙醇酸(PGA)是绿色降解的生物相容性材料聚乙醇酸是一种具有良好生物降解性和生物相容性的合成高分子材料,与传统的性能稳定的高分子材料,例如塑料、橡胶等不同,聚乙醇酸作为材料在使用到一定时间后逐渐降解,并最终变成对人体、动植物和自然环境无害的水和二氧化碳。聚乙醇酸的应用主要表现在生物医学和生态学两个方面。聚乙醇酸的生物医学应用主要表现在医用缝合线、药物控释载体、骨折固定材料、组织工程支架、缝合补强材料。聚乙醇酸在生态学上的应用是作为对环境有益的完全可生物降解性塑料取代在塑料工业中广泛应用的生物稳定的通用塑料。
聚羟基丁酸酯(PHB)是绿色降解的生物相容性材料聚羟基丁酸酯与植物纤维混合可以降低成本。聚丙烯成本约为每公斤2美元,聚羟基丁酸酯每公斤约5美元,而如果与木屑混合,就降低了产品成本,并赋予产品以特殊特性。聚羟基丁酸酯是一种固态原料,可以用于生产热注塑产品,制造如瓶帽、钢笔、玩具、食品盒和化妆盒等;也可压制成薄板和纤维板,以满足汽车业的需要;还可以生产泡沫塑料。传统塑料降解需要100年,用聚羟基丁酸酯生产的产品只要12个月就能分解,释放出的只有水和二氧化碳。
聚羟基乙酸。
PGA(聚羟基乙酸),一种生物降解及吸收性极好的绿色环保材料,市场上的应用多作为手术缝合线。但由于其价格高昂,市场供应量极小。
聚羟基乙酸具有生物相容性,可制成手术缝合线,强度大于肠衣线,可降解性,其中酯类可完全降解,降解速度快,不需特殊酶参与。
扩展资料:
注意事项:
皮肤接触:脱去污染的衣着用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤15分钟以上。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水冲洗皮肤15分钟以上。
用洁净铲子收集干燥,洁净,有盖的容器中待处理。清扫后通风,酒水。处理人员应戴口罩,化学安全眼镜,厚手套,穿橡胶靴。
参考资料来源:百度百科-聚乙醇酸
1、化学清洗:羟基乙酸70%溶液主要用作清洁剂,2%的羟基乙酸和1%的甲酸混合酸是一种效率高、成本低的清洗剂,可以用作空调、锅炉、电厂输送管道、冷凝器、热交换器等的主要清洗原料。
2、生物降解材料:广泛用于制备体内埋植型缓释药物系统、埋植型修复器械、生物吸收外科缝合线、人造骨胳和器官材料等,非常具有开发前景,聚乳酸和聚乙醇酸已成为新材料领域的开发重点。
聚乙醇酸可以从不同的材料通过几种不同的工艺途径获得:
1. 乙醇酸的缩聚反应
2. 乙交酯的开环聚合
3. 卤代乙酸酯的固相缩聚
乙醇酸的缩聚是制备PGA的最简单的工艺,但不是最有效的因为它产量是低分子量的产品。简单步骤如下:乙醇酸在大气压下及大约175-185℃ 加热至不再有水蒸出,随后压力降到150mmHg, 仍然保持温度不变大约两个小时,低分子量的PGA获得。
最常见的合成用于生产高分子量的聚合物的工艺是乙交酯开环聚合,乙交酯可以通过减压加热低分子量的PGA获得,通过蒸馏收集交酯。乙交脂的开环聚合可以用不同的催化剂催化,包括锑化合物如三氧化二锑或三卤化锑, 锌化合物(乳酸锌) 和锡化合物像辛酸亚锡 或 醇锡。
自从获得美国食品药品监督管理局(FoodandDrugAdministration)的批准后,辛酸亚锡就成为了该反应使用最普遍的于引发剂。随着对该反应的研究不断深入,一系列可用于该反应的催化剂也逐渐被研究者们所发现,其中就包括了异丙醇铝,乙酰丙酮钙和其他几种稀土醇盐,(异丙醇钇).
开环聚合工艺简述如下:在氮氛及195℃下,加入一定量的催化剂引发剂至单体,反应持续两个小时,接着升高温度至230℃持续约半个小时。凝固后收集到高分子量的聚合物。
另一种可以合成聚乙交酯的热工艺是指卤代乙酸盐的固态缩聚。卤代乙酸盐是指通式为X-—CH2COO-M+的一系列乙酸盐,其中M为部分一价金属(如钠),X为卤素。卤代乙酸盐的固相缩聚产物为聚羟基乙酸和一系列体积较小的结晶盐。其反应过程如下:在氮气条件下加热卤代乙酸盐至160-180°C,并维持该反应温度直至反应终止。在反应过程中会有金属卤化物杂质在聚合物内生成,除去杂质可通过水洗产物完成。
PGA can also be obtained by reactingcarbon monoxide, formaldehyde or one of its related compounds like paraformaldehyde or trioxane,in presence of an acidic catalyst. In a carbon monoxide atmosphere an autoclave is loaded with the catalyst (chlorosulfonicacid), dichloromethane and trioxane, then it is chargedwith carbon monoxide until a specific pressure is reachedthe reaction isstirred and allowed to proceed at a temperature of about 180°C for two hours.Upon completion the unreacted carbon monoxide is discharged and a mixture oflow and high MW polyglycolide is collected.
乙醇酸(glycolic acid (hydroacetic acid or hydroxyacetic acid)),别名2-羟基乙酸、羟基乙酸,为羧酸类有机物,可用作分析试剂、有机原料等。
乙醇酸是一组知名化学品的统称,包括果酸或α-羟基酸。它是从蔗糖分离出来的,因此可以被视为天然产品。取自橙子和其他柑橘类水果的柠檬酸也可以归类为乙醇酸。
乙醇酸的工业用途包括除锈和去污,因此皮肤接触这种化学品(市场上销售的浓度通常高于70%)。
乙醇酸用途:
1、化学清洗:羟基乙酸70%溶液主要用作清洁剂,2%的羟基乙酸和1%的甲酸混合酸是一种效率高、成本低的清洗剂,可以用作空调、锅炉、电厂输送管道、冷凝器、热交换器等的主要清洗原料。
2、生物降解材料:广泛用于制备体内埋植型缓释药物系统、埋植型修复器械、生物吸收外科缝合线、人造骨胳和器官材料等,非常具有开发前景。聚乳酸和聚乙醇酸已成为新材料领域的开发重点。
3、杀菌剂:由于羟基乙酸含有羟基和羧基的特殊结构,可与金属阳离子通过配位键形成亲水螯合物,因此对铁氧化细菌的生长具有明显的抑制作用,可用作杀菌剂,还可用在多种矿石浮选中作抑制剂。
4、日用化工品:99%羟基乙酸是疗效较好的去除死皮和汗毛药剂,可合成抗皮肤衰老、美白化妆品原料果酸,可以达到保湿、滋润肌肤、促进表皮更新的功效。乙醇酸的分子量非常小,它可以有效地渗透皮肤毛孔,在短时间内解决皮肤老化,皱纹,黑斑,暗疮等问题,因此被医学美容界一致推崇。
5、电镀表面处理:乙醇酸还可用于电镀行业,乙醇酸钠盐、钾盐可用作电镀添加剂,也可作电镀研磨、金属酸洗、皮革染色和鞣制剂的绿色化工原料。乙醇酸也是化学镀镍的络合剂,具有耐腐蚀、反应快、光洁度好等优点,是提高化学镀镍质量的最好配剂原料。
另外,乙醇酸在纺织行业可以用于染整羊毛纤维及纤维素织品交联耦合剂或含羧基纤维织物的交联催化剂;还可用作粘接剂、石油破乳剂、焊接剂和涂料的配料及合成多种医药、农药和化学助剂等。
性质
乙醇酸为无色无味易潮解结晶。溶于水、乙醇和乙醚。工业品常为70%水溶液,淡黄色液体,有类似烧焦糖的气味。
乙醇酸纯品毒性较低;但由于其为强酸,具腐蚀性,与皮肤接触时会发生严重肿痛。相关工作人员需穿戴防护用具,生产设备需严格密闭,工作场所要求通风良好。
制备
乙醇酸可由氯乙酸在碱性条件下水解而得。通过先与甲醇酯化产生乙醇酸甲酯,再经蒸馏和水解而纯化。
用途
乙醇酸用作化学分析试剂、有机合成原料,例如用于生产乙二醇、聚羟基乙酸、皮革染色剂、纤维染色剂、铜蚀剂、清净剂、鞣革剂、粘合剂、金属螯合剂、电镀药剂、焊接机配料和石油破乳剂等。2%乙醇酸与1%甲酸配成的混合液,是一种高效低成本的洗涤剂,适用于清洗空调机。
由于对皮肤具有较强的穿透性,乙醇酸也用于皮肤增白护理用品等化妆品中,用作去除死皮和汗毛的药剂。
2.1微生物生产型
许多微生物能合成高分子,这类高分子主要有微生物聚醋和微生物多糖,具有生物降解性。研究表明,若给予合适的有机化合物作食物碳源,许多微生物都具有合成聚醋的能力。此外,许多微生物能合成各种多糖类分子,其中有一些多糖类高分子具 有良好的物理性能和生物降解性,可望用于制造不污染环境的生物降解性塑料。
2.2合成高分子型
将脂肪族聚酷和芳香族聚酷(或聚酞胺)制成一定结构的共聚物,这种共聚物既有良好的性能,又有一定的生物降解性。聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)作为新型生物降解的医用盼子材料正日益受到广泛重视。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属降解性天然高分子,这些高分子可被微生物完全降解。但因纤维素存在物理性能上的不足,因此,它大多与其它高分子,如由甲壳质制得的脱乙酞基多糖等共混制得。如日本以纤维素和脱乙酞基壳多糖进行复合,制得了生物降解塑料,采用流涎法制得 的薄膜与普通的PE膜的强度相似,并可在2个月后完全分解,盒状制品75天可完全分解,但目前尚未I业化生产。
2.4掺合型
在没有生物降解性的高分子材料中,掺混一定量有生物降解性的高分子物,使所得产品具有相当程度的生物降解性,这就制成了掺合型生物降解高分子材料,但这种材料不能完全生物降解。目前主要开发改性淀粉与可生物降解或可水溶性塑料的降解塑料合金母料,或以淀粉为主要原料的可完全生物降解塑料,可以100%地分解,分解速度可按要求控制在数分钟到一年的时间。