聚ε-己內(nèi)酯(PCL)是由ε-己內(nèi)酯經(jīng)開環(huán)聚合得到的低熔點(diǎn)聚合物,其熔點(diǎn)僅62℃。PCL的降解性研究從1976年就已開始,在厭氧和需氧的環(huán)境中,PCL都可以被微生物完全分解。
聚己內(nèi)酯分子式
PCL具有良好的生物降解性、藥物透過性、并且具有能夠長時間穩(wěn)定釋放藥物的作用,因此PCL被廣泛應(yīng)用于藥物載體、增塑劑、可降解塑料、納米纖維紡絲、塑形材料的生產(chǎn)與加工領(lǐng)域。
生物相容性
PCL與生物細(xì)胞相容性很好,細(xì)胞可在其基架上正常生長,并可降解成CO2和H2O。
因此PCL可以用于藥物緩釋載體、整容材料、血管支架、手術(shù)縫合線、細(xì)胞組織培養(yǎng)基架等。
生物降解性
PCL在土壤和水環(huán)境中,6-12月可完全分解成CO2和H2O。但目前成本過高,在可降解塑料領(lǐng)域應(yīng)用有待發(fā)展。
PCL力學(xué)性能良好,可通過注塑、吹塑、模壓、擠出等成型方法進(jìn)行加工。對于常用的可降解塑料聚乳酸來說,PCL具有更好的疏水性。
PCL可應(yīng)用于塑料膜袋、3D打印耗材、鞋材等。
良好的相容性
PCL可與PE、PP、ABS、AS、PC、PVAC、PVB、PVE、PA、天然橡膠等高分子材料很好地互容。
因此PCL可以作為塑料低溫沖擊性能改性劑、增塑劑、有機(jī)著色劑、熱熔膠合劑等。
高結(jié)晶性和低熔點(diǎn)性
PCL結(jié)晶度較高,因此降解速度慢。Tg為-60°C,非常柔軟,具有極大的伸展性;其熔點(diǎn)為60-63°C,可在低溫成型。
因此PCL安全性較高,通常被用于兒童專用3D打印筆耗材。
PCL市場前景
由于限塑令的推進(jìn),一直被廣泛應(yīng)用于生物降解膜領(lǐng)域的生物基可降解材料PLA,隨著市場供應(yīng)緊張,其價格也隨之一路攀升。據(jù)市場反饋,出于供應(yīng)和成本考量,在生物降解膜行業(yè)中,有些公司已開始尋找其它生物降解材料來部分替代PLA用于生產(chǎn)使用。而這些材料中,PCL和PBAT作為兩種韌性良好的高分子材料,能在生物降解膜領(lǐng)域發(fā)揮其自身特性。