温度对聚氧化乙烯-聚左旋乳酸相转变行为的影响
瑞禧生物2025-08-12   作者:lkr   来源:
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PEO-PLLA 作为一种由聚氧化乙烯(PEO)和聚 L-乳酸(PLLA)组成的嵌段共聚物,在生物医学、材料科学等领域展现出独特应用潜力。其相转变行为对温度极为敏感,深入探究该特性对优化材料性能、拓展应用范围意义重大。

PEO-PLLA结构式 

图为:PEO-PLLA结构式

 

从分子结构层面看,PEO 链段亲水性强,PLLA 链段则具有一定疏水性,二者通过化学键相连形成微观结构。当温度较低时,PEO 链段由于亲水性,与周围水分子形成氢键,呈现较为舒展的状态;PLLA 链段中的酯键在低温下相对稳定,分子链排列较为规整,部分区域会形成结晶结构。此时,PEO-PLLA 整体表现出较高的结晶度和相对刚性的物理性质。

 

随着温度逐渐升高,分子热运动加剧。PEO 链段中与水分子形成的氢键逐渐断裂,链段的柔韧性增强,分子链开始变得更加卷曲,导致其结晶度下降,逐渐向无定形状态转变。研究表明,当温度升高到接近 PEO 的玻璃化转变温度(约为-60℃)时,PEO 链段的运动能力提升,分子链构象变化加快。对于 PLLA 链段,当温度接近其玻璃化转变温度(约为 50-60℃)时,链段的刚性减弱,分子链间相互作用减弱,结晶区域的稳定性受到影响,部分结晶结构开始熔融。在一些研究中,通过差示扫描量热法(DSC)观察到,在这个温度区间,PLLA 链段的结晶熔融峰逐渐出现并增强。

聚氧化乙烯结构式 

图为:聚氧化乙烯结构式

 

当温度继续升高,达到 PLLA 的熔点(约为 170-180℃)时,PLLA 链段的结晶结构完全熔融,整个 PEO-PLLA 共聚物转变为均一的无定形状态,材料呈现出高弹性和流动性。

 

温度对 PEO-PLLA 相转变行为的影响在实际应用中具有重要意义。在生物医学领域,利用其在不同温度下的相转变特性,可设计智能药物递送系统。例如,在体温环境下,PEO-PLLA 载体能够发生相转变,实现药物的准确释放。在材料加工过程中,准确掌握温度对其相转变的影响,有助于优化成型工艺,提高材料性能的均一性和稳定性。