生物可分解高分子PLLA與其摻合物PEG之結構與性質研究

Studies on the structure-property relationship of a biodegradable polymer blend system, PEG/PLLA

賴偉淇(Wei-Chi Lai)

指導教授 ： 廖文彬

國立臺灣大學/工學院/材料科學與工程學研究所/博士(2004年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2004.00742

摘要

本研究主要是探討不同聚乙二醇(PEG)末端基對PEG/聚乳酸(PLLA)二元結晶系統之相容性、結晶行為與形態學的影響。並且探討結構與性質之間的關聯性，利用改變不同PEG末端基的方式與不同結晶方式來製備不同孔洞的PLLA薄膜與不同的分解性質。然而在實驗過程中發現本系統在空氣中持溫(80℃)一段時間後會有氧化裂解的現象，為了避免此因素的影響，因此探討氧化裂解的問題。此外，對於PEG末端基為2NH2的PEG/PLLA摻合系統則發現有離子對的產生，其餘系統則無，因此造成不同的相容性與結晶速率。相容性的探討顯示，由PLLA平衡熔點的下降與相互作用參數皆為負值，因此以熱力學的觀點來說，這些聚摻合物皆為相容系統。並且PEG末端基為2OH或1OH-1CH3的摻合物由於PEG分子內氫鍵引力較強，因此與PLLA之間的相容性會較差，而PEG末端基為2NH2的摻合物由於離子性的關係，所以相容性最好。結晶動力學與球晶成長速率的探討發現加入PEG後會影響PLLA的結晶動力學與球晶成長速率，反之PLLA的加入也會影響PEG的結晶動力學與球晶成長速率。造成的原因主要是受到玻璃轉移溫度與平衡熔點兩種溫度的影響。形態學與微結構的探討可知當PEG結晶生成前，PLLA球晶形態學的結果顯示PEG會被排出在晶束間。對於PLLA結晶生成後，PEG球晶形態學的實驗結果發現PEG結晶時受限於PLLA晶束之侷限因而有方向性，造成所觀察到的影像亮度提高。結構與性質的探討，改變不同PEG末端基與不同方式皆可造成不同孔洞的薄膜與不同分解性質。

關鍵字

結晶動力學 ； 形態學 ； 摻合物 ； 相容性 ； 分解性質 ； 聚乳酸 ； 聚乙二醇

並列摘要

The effect of end groups (2OH, 1OH-1CH3, 2CH3 and 2NH2) of poly(ethylene glycol) (PEG) on the miscibility, crystallization behaviors and morphology of binary crystalline blends of PEG/poly(L-lactic acid) (PLLA) were investigated by differential scanning calorimetry (DSC), polarizing optical microscopy (POM) and so on. The focus of this study was on the structure-property relationship of PEG/PLLA blends. In this system, the thermo-oxidative degradation of PEG and PEG/PLLA blends occurred after aging in air at 80℃ for a period time. Besides, the PEG(2NH2)/PLLA blend system was a special case because of the existence of ionic pairs. From the results of DSC analysis, a single glass-transition temperature was observed with a weight ratio of 10/90. The equilibrium melting point of PLLA decreased with the increasing PEG. A negative Flory interaction parameter,

並列關鍵字

Crystallization ； Morphology ； Degradation ； PLLA ； PEG ； Blends ； Miscibility

參考文獻

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