【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及功能性可降解聚乳酸組合物的，更具體地說，它涉及一種可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、塑料自專利技術(shù)以來，迅速發(fā)展成為世界上使用最廣泛的材料之一，但大部分塑料廢棄后無法自然降解，給生態(tài)環(huán)境帶來了巨大考驗。可降解高分子材料是一類有望替代傳統(tǒng)化石基塑料的綠色環(huán)保材料，其中，聚乳酸具備良好的加工性能和生物相容性，成為最具代表和最有發(fā)展前景的可降解材料之一。
2、聚乳酸是由乳酸通過縮合反應(yīng)脫水而得，因此，聚乳酸分子鏈中含有大量酯鍵，而酯鍵在多種因素的影響下發(fā)生斷裂降解。具體的，聚乳酸的降解方式可分為水解降解、熱降解、光降解、酶促降解及微生物降解，其中微生物降解是目前較為常見的降解方式，其通常采用堆肥或者土壤掩埋實現(xiàn)，但是，自然環(huán)境中可降解聚乳酸的微生物數(shù)量極少，因此聚乳酸在自然土壤中降解速度很慢同時對微生物環(huán)境條件要求苛刻。
3、光降解是指聚乳酸在陽光下進行長時間暴曬而發(fā)生的降解，其機理在于，陽光中的紫外線將直接被聚乳酸吸收，形成激發(fā)態(tài)分子，而激發(fā)態(tài)分子會發(fā)生分解反應(yīng)，生成自由基，自由基會導(dǎo)致聚乳酸上的化學(xué)鏈斷裂，從而導(dǎo)致聚乳酸降解，因此，相對于微生物降解來說，光降解對環(huán)境的要求較低。但是，聚乳酸的光降解的速度仍相對較慢，因此，目前亟需一種光降解更為快速的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了改善常規(guī)聚乳酸光降解速度有所不足的缺陷，本申請?zhí)峁┮环N更適合生物降解的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物及其制備方法。
2、第一
3、一種可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其由聚乳酸及光子吸收促進劑混合而得，所述光子吸收促進劑為卟啉衍生物修飾的鈣鈦礦cspbbr3。
4、聚乳酸的光降解速度較慢的原因主要在于其光子吸收性能較差，而鈣鈦礦cspbbr3具有極為優(yōu)良的多光子吸收性能，因此當聚乳酸中添加有鈣鈦礦cspbbr3時，在鈣鈦礦cspbbr3的作用下，聚乳酸的光降解性能將顯著提升。
5、但是鈣鈦礦cspbbr3具有一定的聚集猝滅效應(yīng)，從而導(dǎo)致被吸收的光子的穩(wěn)定性相對較差，即鈣鈦礦cspbbr3的促聚乳酸降解性能仍需要改善。
6、卟啉的結(jié)構(gòu)由四個吡咯亞基通過四個甲基橋連接而成的，卟啉中擴展的π電子體系的存在為各種非線性光學(xué)效應(yīng)提供了基礎(chǔ)，即具有很強的非線性光學(xué)吸收性質(zhì)，而在卟啉的中間位置連接金屬原子可以進一步提升卟啉的性質(zhì)。
7、金屬有機框架mof具有是一種多孔的有序微孔晶體材料，其具有較寬的波長范圍并表現(xiàn)出相當大的非線性光學(xué)性能，將卟啉構(gòu)建成金屬有機框架mof?并包覆于鈣鈦礦cspbbr3上后，作為無機成分的鈣鈦礦cspbbr3將與作為有機成分的金屬有機框架mof進行協(xié)配，從而促使鈣鈦礦cspbbr3的發(fā)光分子穩(wěn)定性及非線性光學(xué)能力將顯著提升，進而獲得更為優(yōu)良的多光子吸收效果。
8、優(yōu)選的，所述聚乳酸與所述光子吸收促進劑的質(zhì)量比例為（85-95）：（5-15）。
9、當聚乳酸與光子吸收促進劑采用上述質(zhì)量比例時，制備得到的聚乳酸組合物將兼具更為優(yōu)良的光降解效果及成本控制。
10、優(yōu)選的，所述卟啉衍生物修飾的鈣鈦礦cspbbr3的制備方法為：首先將cspbbr3與5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉（tcpp）連接，得到cspbbr3-tcpp；而后以cspbbr3-tcpp上的卟啉分子作為活性生長位點直接生長卟啉基金屬框架，最終得到卟啉衍生物修飾的鈣鈦礦cspbbr3。
11、優(yōu)選的，所述cspbbr3與5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉（tcpp）通過酯化反應(yīng)連接獲得；
12、所述cspbbr3-tcpp的制備方法包括以下步驟：
13、羥基化cspbbr3制備：將4-6gcspbbr3與180-220ml質(zhì)量分數(shù)為20%的氫氧化鈉水溶液進行混合，混合溫度80-90℃，混合時間6-10h，隨后抽濾洗滌，烘干得到羥基化cspbbr3；
14、cspbbr3-tcpp制備：首先將7-9g5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉（tcpp）溶解于100ml二甲基亞砜（dmso）中，之后加入3.5-4.5g羥基化cspbbr3，之后滴加0.1-0.2ml濃硫酸，并在60-80℃下進行持續(xù)反應(yīng)36-50h，最后抽濾洗滌冷凍干燥，得到cspbbr3-tcpp。
15、上述制備方法中，通過羥基與羧基的酯化反應(yīng)，將5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉連接于cspbbr3上，從而促使后期有機金屬框架的正常構(gòu)建，而且上述制備方法操作簡單便捷，適合大批量生產(chǎn)。
16、優(yōu)選的，所述cspbbr3與5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉（tcpp）通過酰胺鍵共價連接獲得。
17、優(yōu)選的，所述cspbbr3-tcpp的制備方法包括以下步驟：
18、氨基化cspbbr3制備：將4-6gcspbbr3與180-220ml質(zhì)量分數(shù)為20%的氨水進行混合，混合溫度80-90℃，混合時間6-10h，隨后抽濾并用稀鹽酸洗滌至中性，烘干得到氨基化cspbbr3；
19、cspbbr3-tcpp制備：首先將70-90mg5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉（tcpp）溶解于100ml二甲基亞砜（dmso）中，隨后加入70-90mg1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺（edc）和70-90ml去離子水，超聲分散12-18min，隨后加入150-170mg1-羥基-2,5-吡咯烷二酮（nhs）超聲分散4-6min，之后加入35-45mg氨基化cspbbr3，室溫攪拌36-50h，最后抽濾洗滌冷凍干燥，得到cspbbr3-tcpp。
20、由于聚乳酸的光降解實質(zhì)上是對酯基的降解，而羥基與羧基的酯化反應(yīng)也產(chǎn)生的酯基，進而在后續(xù)光降解的過程中，紫外線將首先對光子吸收促進劑中的酯基進行分解，而后再對聚乳酸的酯基進行分解。
21、而上述制備方法中，通過氨基與羧基的酰胺鍵共價連接，將5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉連接于cspbbr3上，在促使后期有機金屬框架的正常構(gòu)建的同時，還避免了新的酯基的產(chǎn)生，促使紫外線盡可能多的作用于聚乳酸的酯基上，從而獲得更為優(yōu)良的光降解性能。
22、優(yōu)選的，所述cspbbr3-tcpp的制備方法包括以下步驟：
23、氨基化cspbbr3制備：將4-6gcspbbr3與180-220ml質(zhì)量分數(shù)為20%的氫氧化鈉水溶液進行混合，混合溫度80-90℃，混合時間6-10h，隨后抽濾洗滌烘干，而后添加至200ml乙醇中攪拌均勻，之后在80-90℃下緩慢滴加2-4mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷，冷凝回流反應(yīng)3-5h，最后抽濾洗滌烘干，得到氨基化cspbbr3；
24、cspbbr3-tcpp制備：首先將70-90mg5,10,本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于，其由聚乳酸及光子吸收促進劑混合而得，所述光子吸收促進劑為卟啉衍生物修飾的鈣鈦礦CsPbBr3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于：所述聚乳酸與所述光子吸收促進劑的質(zhì)量比例為（85-95）：（5-15）。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于，所述卟啉衍生物修飾的鈣鈦礦CsPbBr3的制備方法為：首先將CsPbBr3與5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉（TCPP）連接，得到CsPbBr3-TCPP；而后以CsPbBr3-TCPP上的卟啉分子作為活性生長位點直接生長卟啉基金屬框架，最終得到卟啉衍生物修飾的鈣鈦礦CsPbBr3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于：所述CsPbBr3與5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉（TCPP）通過酯化反應(yīng)連接；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于：所述CsPbBr3與5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉（TCPP）通
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于，所述CsPbBr3-TCPP的制備方法包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于，所述CsPbBr3-TCPP的制備方法包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于，所述卟啉衍生物修飾的鈣鈦礦CsPbBr3的制備方法為：
9.一種權(quán)利要求1-8任意一項所述的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于，其由聚乳酸及光子吸收促進劑混合而得，所述光子吸收促進劑為卟啉衍生物修飾的鈣鈦礦cspbbr3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于：所述聚乳酸與所述光子吸收促進劑的質(zhì)量比例為（85-95）：（5-15）。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于，所述卟啉衍生物修飾的鈣鈦礦cspbbr3的制備方法為：首先將cspbbr3與5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉（tcpp）連接，得到cspbbr3-tcpp；而后以cspbbr3-tcpp上的卟啉分子作為活性生長位點直接生長卟啉基金屬框架，最終得到卟啉衍生物修飾的鈣鈦礦cspbbr3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可觸發(fā)式降解的聚乳酸組合物，其特征在于：所述cspbbr...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫超，馬恒輝，周義剛，汪博，王熊，
申請(專利權(quán))人：寧波家聯(lián)科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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