背景及概述^[1-2]

進入21世紀以來，生物可降解材料成為研究熱點。在各類合成的生物降解材料中，脂肪族類聚酯，特別是聚乙醇酸（PGA），由于具備優(yōu)良的力學性能和生物可降解性能，在組織工程支架、藥物緩釋載體、阻隔材料等諸多領域得到應用。聚乙醇酸它來源于α-羥基酸，即乙醇酸。乙醇酸是正常人體在新陳代謝過程中產生的，乙醇酸的聚合物就是聚乙醇酸(Polyglycolicacido，PGA)。聚乙醇酸是結晶型的聚合物，結晶度為46～52%，密度為1.5～1.64g/cm3，玻璃化轉變溫度為36℃左右，熔點約為224℃，高分子量聚乙醇酸力學性能良好。因聚乙醇酸是致密結晶聚合物，除六氟異丙醇以外，幾乎不溶于所有的有機溶劑。PGA的合成通常采用二步開環(huán)法，即先將乙醇酸制成乙交酯，再由乙交酯開環(huán)制成PGA，另一種被報道的方法是熔融/固相縮聚法，即先在熔融狀態(tài)下制備低聚物，再將低聚物打碎后進行固相縮聚，通過這種方法制備了高相對分子質量的PGA。上述的兩種方法中種方法工藝路線長，對乙交酯純度要求高，成本較高，而第二種方法在步反應和第二步反應之間由于低聚物需要粉碎處理，在工業(yè)上難以連續(xù)生產且制得的產品顏色較深此外，還有一些被報道的方法，如氯乙酸合成法，即以氯乙酸為原料在三乙胺的作用下，采用溶液縮聚法合成聚乙醇酸，該方法工藝路線簡單，但無法得到高相對分子質量的聚合物，且原料氯乙酸有很強的滲透腐蝕性，不利于實驗的操作。

應用^[2-3]

乙醇酸（又稱聚羥基乙酸或聚乙交酯，是聚羥基脂肪酸酯中最簡單的線性聚乙醇酸，聚乙醇酸最初的原料是乙醇酸，廣泛存在于自然界，尤其甘蔗、甜菜以及未成熟的葡萄汁內。因其分離提純難度大，目前工業(yè)上都是通過有機合成的方法得至。聚乙醇酸是一種熱塑性線性聚乙醇酸，具有一定的可加工性能，能用通用的設備擠出、注射、紡絲、吹塑。聚乙醇酸是一種具有良好生物降解性和生物相容性的合成高分子材料，與傳統(tǒng)的性能穩(wěn)定的高分子材料，例如塑料、橡膠等不同，聚乙醇酸作為材料在使用到一定時間后逐漸降解，并最終變成對人體、動植物和自然環(huán)境無害的水和氮氣。聚乙醇酸的應用主要表現(xiàn)在生物醫(yī)學和生態(tài)學兩個方面。

1）聚乙醇酸的生物醫(yī)學應用主要表現(xiàn)在醫(yī)用縫合線、藥物控釋載體、骨折固定材料、組織工程支架、縫合補強材料。如一種耐拉伸載藥聚乙醇酸手術縫合線的制備方法，其特征在于：將裝載藥物的中空二氧化硅亞微米球分散在耐拉伸聚乙醇酸的水溶液中，通過使用紡絲方法將裝載藥物的中空二氧化硅亞微米球包埋在耐拉伸聚乙醇酸纖維中制成耐拉伸載藥聚乙醇酸手術縫合線；其中所述耐拉伸聚乙醇酸的制備步驟包括：1)將乙醇酸為原料，在真空條件下進行脫水精制，得到乙醇酸低聚物；2)將步驟1)得到的乙醇酸低聚物與催化劑混合，加入反應容器中，在真空條件下，加熱反應，得到聚乙醇酸中間產物；3)在步驟2)中的反應容器中加入擴鏈劑TDI，在真空條件下，加熱反應，得到高分子量聚乙醇酸。

2）聚乙醇酸在生態(tài)學上的應用是作為對環(huán)境有益的完全可生物降解性塑料取代在塑料工業(yè)中廣泛應用的生物穩(wěn)定的通用塑料。聚乙醇酸主要用作緩釋體系，控制除草劑的釋放速度。使用聚乙醇酸塑料農用薄膜最明顯的優(yōu)點是不會像目前大量使用的聚乙烯和聚氯乙烯那樣造成環(huán)境污染，這種薄膜在使用幾年后可自動降解，不會污染土地和水源。聚乙醇酸塑料還可用作林業(yè)木材、水產用材和土壤、沙漠綠化的保水材料。聚乙醇酸與聚乳酸等其他生物降解性塑料相比，其為拉伸強度、拉伸率、彎曲強度、彎曲彈性率、硬度、撓性、耐熱性等非常優(yōu)秀的結晶性樹脂，屬于擁有能夠匹敵或者超越通用阻氣性樹脂的阻氣性的生物降解性塑料。聚乙醇酸利用擠出成型而可以成形為薄膜或薄片。

制備^[1]

聚乙醇酸制備如：以乙醇酸為原料，MOA-3為分散劑，按10mL/g聚乙醇酸的比例取所需體積的甲基硅油，加入一定量的催化劑，加熱到190℃，緩慢減壓至20kPa，并加速攪拌，轉速達400r/min，反應1h，繼續(xù)減壓至4kPa，反應1h后，基本無水生成，減壓至真空，體系壓強為200Pa，繼續(xù)反應數(shù)十個小時。所得的聚合物經石油醚多次浸泡除去表面的硅油，之后真空干燥保存。反應的機理為先生成聚合度較低的低聚物，然后經過長時間的聚合反應，生成高聚物，具體反應如圖所示。

主要參考資料

[1]懸浮聚合法制備聚乙醇酸的工藝

[2]CN201711337979.1一種聚乙醇酸纖維的制造方法

[3]CN201610743019.4一種耐拉伸載藥聚乙醇酸手術縫合線的制備方法