聚乙醇酸，又稱聚羥基乙酸，英文名為Polyglycolic acid，它來源于α-羥基酸即乙醇酸。聚乙醇酸具有簡(jiǎn)單規(guī)整的線性分子結(jié)構(gòu)，是簡(jiǎn)單的線性脂肪族聚酯，有較高的結(jié)晶度，可形成結(jié)晶狀聚合物，其結(jié)晶度一般為40% ~80%，熔點(diǎn)在225 ℃左右，不溶于常用的有機(jī)溶劑只溶于像六氟代異丙醇這樣的強(qiáng)極性有機(jī)溶劑，該物質(zhì)可自然降解和生物降解，最終降解產(chǎn)物為水和二氧化碳。[1]
圖1 聚乙醇酸的性狀圖
制備方法
聚乙醇酸可通過乙醇酸的縮聚反應(yīng)或者通過乙交酯開環(huán)聚合制備，目前最為經(jīng)典的制備高聚合度的該物質(zhì)的方法是乙交酯開環(huán)聚合。
分類
低分子量聚乙醇酸
低分子量聚乙醇酸最初在一百多年前就被合成，40多年前由丙交酯（LA，乳酸分子脫水形成的環(huán)狀二聚體）和乙交酯（GA乙醇酸的二聚體）開環(huán)聚合分別制得了高分子量的聚乳酸和聚乙醇酸，由于其容易水解且降解的產(chǎn)物乳酸、乙醇酸都是機(jī)體代謝的中間產(chǎn)物，使得這類聚酯被優(yōu)先考慮用作可降解醫(yī)用高分子材料。
高分子量聚乙醇酸
高分子量的聚乙醇酸是通過開環(huán)聚合得到的，以后還合成出了具有熱塑性的聚乙醇酸。高聚合度的聚乙醇酸具有優(yōu)良的力學(xué)性能，可用于注塑和紡絲。分子量達(dá)10 000以上的聚乙醇酸，其強(qiáng)度完全能滿足可吸收縫合線的使用要求，但用在骨折或其它內(nèi)固定物方面，強(qiáng)度還不夠;當(dāng)聚乙醇酸平均分子量達(dá)到20 000~145 000時(shí)，聚合物可以拉成纖維狀，并且可以使聚合物的分子排列具有方向性，也增強(qiáng)了聚乙醇酸的強(qiáng)度，這樣的聚乙醇酸能做成薄膜或其他不同的形狀。經(jīng)過自增強(qiáng)后的聚乙醇酸(SR- PGA)的力學(xué)強(qiáng)度有大幅度提高，一般為聚乙醇酸母體的2~3倍或更多，應(yīng)用更加廣泛。自增強(qiáng)物是由定向加固單元組成的某些聚合物材料制成的復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，如動(dòng)物纖維或人造纖維、粘合基質(zhì)，它們都有相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)。[1]
工業(yè)應(yīng)用
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(shí)間后逐漸降解，并最終變成對(duì)人體、動(dòng)植物和自然環(huán)境無害的水和二氧化碳。聚乙醇酸的應(yīng)用主要表現(xiàn)在生物醫(yī)學(xué)和生態(tài)學(xué)兩個(gè)方面：
生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用
聚乙醇酸的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)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(bǔ)強(qiáng)材料。
生態(tài)學(xué)上的應(yīng)用
聚乙醇酸在生態(tài)學(xué)上的應(yīng)用是作為對(duì)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(yīng)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(nóng)用薄膜最明顯的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)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(dòng)降解，不會(huì)污染土地和水源。聚乙醇酸塑料還可用作林業(yè)木材、水產(chǎn)用材和土壤、沙漠綠化的保水材料。
市場(chǎng)分析
首先得從價(jià)格說起，聚乙醇酸的價(jià)格是其它樹脂的千倍左右，嚴(yán)重限制了其的應(yīng)用領(lǐng)域，導(dǎo)致其被研制出來半個(gè)多世紀(jì)，其應(yīng)用領(lǐng)域局限在醫(yī)療器械行業(yè)?，F(xiàn)如今，也僅僅多了一個(gè)應(yīng)用——石油開采行業(yè)。不說與常規(guī)樹脂比較，僅僅與可降解的樹脂相比，如同期的PLA、后起之秀PBTA，其產(chǎn)能也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如。究其原因，一方面是原料價(jià)格問題，另一方面則是缺少可工業(yè)化的生產(chǎn)技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳莉,趙保中,杜錫光. 聚羥基乙酸及其共聚物的研究進(jìn)展 [J]. 化工新型材料, 2002, 30 (3): 5.