PCL的柔韧性和生物降解性加工探究

PCL分子链的结构使其具有很好的柔韧性和加工性能，可以挤出、注塑、纺丝等。也使其可与许多聚合物进行共聚、共混。

PCL是一种具有生物相容性、生物降解的脂肪族聚酯，可以被生命有机体吸收，且其无毒，因此采用超临界CO₂对其进行发泡，制备微孔结构的PCL泡沫，可用于医药行业的引导组织再生和细胞移植，同时也可广泛用于包装等领域。

超临界CO₂作为许多工艺使用的一种环境友好型溶剂已引起人们广泛关注，其优势在于价格低、不易燃。临界态的CO₂在许多聚合物中的溶解度和扩散性都显著提高，有利于聚合物的塑化，实现低温成型。利用超临界CO₂在平衡态时压力突降导致过饱和会诱发成核作用，可制备微孔泡沫塑料。用超临界流体发泡，泡孔密度可从10⁹个泡孔/cm³增加到10¹⁵个泡孔/cm³。理想的微孔泡沫是平均泡孔尺寸为10μm左右、泡孔密度高达10⁹个泡孔/cm³的泡沫。微孔泡沫中的泡孔小，大量泡孔能够减少材料消耗，提高材料的性能，尤其是冲击性能。

Di Maio等将PCL在5.5MPa、70℃下用CO₂饱和，在35℃的温度下以极低的压力降速率发泡，所得发泡PCL试样的SEM如图5-4所示。在上述实验条件下所得到的泡沫极其粗糙，平均泡孔尺寸为0.5mm，密度为0.05g/cm³。

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图5-4 PCL泡沫的SEM

a）发泡剂CO₂，发泡温度35℃，压力降速率1.0MPa/s b）发泡剂CO₂，发泡温度35℃，压力降速率3.0MPa/s c）发泡剂N₂，发泡温度43.3℃ d）发泡剂为体积分数为80/20的N₂和CO₂混合物，发泡温度43.3℃

Mohammad等采用超临界CO₂在压力下降时在7.8～20MPa的压力范围内、在25～50℃的温度范围内制得了泡孔直径在10～1500μm的PCL泡沫。改变初始发泡温度、CO₂初始压力和压力降速率原则上可以制备出具有一定泡孔尺寸分布的泡沫。压力降速率高时，泡孔尺寸分布相对较窄，最大达450μm，最多的是180μm；压力降速率低时，初始发泡温度决定了最终的泡孔尺寸分布宽度；温度高时，泡孔尺寸分布宽（50℃时，最大泡孔达1500μm），而且没有清晰的峰值。