پلی کاپرولاکتون CAS 24980-41-4
پلیکاپرولاکتون (PCL) یک پلیمر نیمه بلوری است که به صورت شیمیایی سنتز میشود و یک پلیمر زیستتخریبپذیر است. واحد تکرارشونده ساختاری آن با پنج متیلن غیرقطبی CH2 نشاسته و سایر مواد مخلوط میشود تا یک ماده کاملاً زیستتخریبپذیر تولید کند.
| مورد | مشخصات | نتایج |
| شخصیتها | ذرات پودر سفید / گرانول | ذرات پودر سفید / گرانول |
| ویسکوزیته ذاتی | dl/g (ویسکوزیمتر) | ۰.۸۲ دسیلیتر/گرم |
| MN | ۶۰۰۰۰-۸۰۰۰۰ | مطابقت دارد |
| شاخص ذوب | ۲۲-۲۶ گرم / ۱۰ دقیقه ۱۵۰ درجه سانتیگراد | 23 |
| نقطه ذوب | ۵۸-۶۰℃ | 60 |
| وزن مخصوص | ۱.۰۸-۱.۱۲ گرم در میلیلیتر (۲۵ درجه سانتیگراد) | ۱.۱۲ |
| محتوای آب | ≤1.0٪ | ۰.۵٪ |
| شاخص پراکندگی | ≤1.8 | ۱.۸ |
| نتیجهگیری | نتایج با استانداردهای سازمانی مطابقت دارد | |
I. حوزه چاپ سه بعدی: مواد مصرفی ایدهآل برای دقت بالا و سفارشیسازی
در زمینه چاپ سه بعدی (تولید افزایشی)، پلی کاپرولاکتون PCL به دلیل نقطه ذوب پایین (حدود 60 درجه سانتیگراد)، سیالیت مذاب خوب و استحکام پیوند بین لایهای، به یکی از مواد اصلی چاپ سه بعدی تجزیهپذیر تبدیل شده است. پلیمر PCL به ویژه برای مسیرهای فنی مانند مدلسازی رسوب ذوبی (FDM) و استریولیتوگرافی مناسب است و به طور گسترده در سناریوهای زیر استفاده میشود:
مدلسازی و نمونهسازی شخصیسازیشده:پلیکاپرولاکتون PCL دمای اعوجاج حرارتی متوسطی دارد که باعث میشود در طول فرآیند چاپ، احتمال تاب برداشتن یا ترک خوردن آن کمتر باشد. این ماده میتواند ساختارهای پیچیده (مانند نمونههای اولیه قطعات مکانیکی و مدلهای مینیاتوری معماری) را دقیقاً تکرار کند و قطعات چاپ شده از صافی سطح بالایی برخوردارند و نیازی به پردازش بیش از حد پس از چاپ ندارند. در همین حال، خاصیت تجزیهپذیری پلیکاپرولاکتون PCL آن را برای سناریوهای نمونه اولیه "یکبار مصرف" (مانند مدلهای آزمایشی قطعات خودرو) مناسب میکند و ضایعات مواد را کاهش میدهد.
چاپ سه بعدی زیست پزشکی به عنوان ماده ای با زیست سازگاری عالی:پلیکاپرولاکتون PCL در چاپ داربستهای مهندسی بافت برجسته است. با تنظیم وزن مولکولی ماده یا ترکیب آن با مواد زیستفعال مانند هیدروکسی آپاتیت (HA) و کلاژن، میتوان داربستهای متخلخلی تهیه کرد که با نیازهای رشد بافتهایی مانند استخوان و غضروف مطابقت دارند. این داربست میتواند به تدریج در بدن تجزیه شود و فضای پشتیبانی برای بافتهای جدید فراهم کند. در حال حاضر، پلیمر PCL در تحقیقات چاپ پزشکی مانند ترمیم استخوان و بازسازی پوست استفاده شده است.
در حوزههای آموزش و خلاقیت:نقطه ذوب پایین پلیکاپرولاکتون PCL امکان چاپ بدون نیاز به تجهیزات دمای بالا را فراهم میکند و ایمنی بالا را تضمین میکند. این ماده به عنوان یک ماده مقدماتی برای چاپ سه بعدی در سناریوهای آموزشی مناسب است. پلیکاپرولاکتون PCL برای ایجاد مدلهای آموزشی (مانند مدلهای اندام انسان و مدلهای ساختار مولکولی شیمیایی) استفاده میشود. در همین حال، ویژگی تغییر شکل آهسته آن در دمای اتاق، از زمینه طراحی خلاقانه در ساخت چیدمانهای هنری یا لوازم جانبی اسباببازی با اشکال قابل تنظیم نیز پشتیبانی میکند.
دوم. حوزه بستهبندی مواد غذایی یکبار مصرف: تضمین دوگانه تخریب سبز و حفاظت از ایمنی
در زمینه بستهبندی مواد غذایی یکبار مصرف، پلیکاپرولاکتون PCL به دلیل زیستتخریبپذیری کامل، خواص بازدارندگی خوب و ایمنی در تماس با مواد غذایی، به جایگزین مهمی برای پلاستیکهای سنتی غیر زیستتخریبپذیر (مانند پلیاتیلن و پلیپروپیلن) تبدیل شده است و به حل مشکل «آلودگی سفید» کمک میکند. کاربردهای اصلی آن عبارتند از:
فیلم/کیسه بستهبندی مواد غذایی تجزیهپذیر:PCL را میتوان با مواد پلیمری طبیعی مانند نشاسته و پلیلاکتیک اسید (PLA) مخلوط و اصلاح کرد تا انعطافپذیری و مقاومت در برابر آب مواد را افزایش دهد و به فیلمها یا کیسههای نگهدارنده برای بستهبندی مواد غذایی تازه (مانند میوهها و سبزیجات) و مواد غذایی پخته شده تبدیل شود - این نوع بستهبندی را میتوان در محیطهای طبیعی (مانند خاک و شرایط کمپوست) استفاده کرد. پلیکاپرولاکتون PCL میتواند به تدریج در عرض 6 تا 12 ماه بدون برجای گذاشتن هیچ گونه آلودگی باقیمانده به دیاکسید کربن و آب تجزیه شود. در همین حال، پلیمر PCL از پایداری شیمیایی عالی برخوردار است و با روغنها یا مواد اسیدی موجود در غذا واکنش نمیدهد و استانداردهای ایمنی برای مواد در تماس با غذا (مانند گواهینامه FDA) را برآورده میکند.
ظروف و وسایل یکبار مصرف غذا:از طریق قالبگیری تزریقی یا فرآیندهای پرس گرم، پلیکاپرولاکتون PCL میتواند با الیاف گیاهی (مانند الیاف کاه، الیاف بامبو) ترکیب شود تا جعبههای ناهار، بشقابها، چاقوها، چنگالها و سایر محصولات یکبار مصرف تولید شود. این نوع محصول نه تنها ظرفیت تحمل بار و مقاومت حرارتی عالی دارد (قادر به تحمل دمای غذای گرم ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتیگراد است)، بلکه پلیمر PCL را میتوان پس از استفاده از طریق کمپوست نیز تجزیه کرد و از آلودگی زیستمحیطی طولانیمدت ناشی از ظروف پلاستیکی سنتی جلوگیری کرد. این ماده به ویژه برای سناریوهای بستهبندی یکبار مصرف با تعداد دفعات بالا مانند غذاهای بیرونبر و فست فودها مناسب است.
III. مواد ورقهای پزشکی حوزه: مواد اصلی برای زیستسازگاری و سازگاری عملکردی
در زمینه صفحات پزشکی، پلیکاپرولاکتون (PCL) به دلیل ایمنی زیستی عالی، نرخ تخریب قابل کنترل و خواص مکانیکی، به یک ماده اولیه کلیدی برای ساخت صفحات تعمیر پزشکی و صفحات محافظ تبدیل شده است. کاربردهای اصلی آن عبارتند از:
تابلوهای تعمیر پزشکی:در زمینههایی مانند ارتوپدی و دندانپزشکی، پلیکاپرولاکتون PCL میتواند از طریق اصلاح (مانند ترکیب هیدروکسی آپاتیت و تریکلسیم فسفات) استحکام مکانیکی خود را افزایش دهد و به تختههای ترمیم نقص استخوان و تختههای بازسازی استخوان آلوئولار تبدیل شود. این نوع تخته پس از کاشت در بدن انسان، نه تنها میتواند پشتیبانی فوری برای استخوانهای آسیبدیده فراهم کند، بلکه به تدریج همراه با بازسازی استخوانهای خود بدن نیز تخریب میشود و از خطر جراحی ثانویه برای برداشتن جلوگیری میکند. در همین حال، زیستسازگاری پلیکاپرولاکتون PCL میتواند پس از کاشت، رد ایمنی را کاهش دهد، چسبندگی سلولی و ادغام بافت را تقویت کند و از نظر بالینی در جراحیهای ترمیم استخوان با حداقل تهاجم کاربرد داشته باشد.
تختههای محافظ و ایزولاسیون پزشکی:PCL خواص عالی تشکیل لایه و مانع دارد و میتواند به تختههای ایزوله پزشکی (مانند تختههای محافظ دیوار برای اتاقهای عمل و لایههای ایزوله سطحی برای تجهیزات پزشکی) تبدیل شود. این نوع تخته نه تنها به طور مؤثر از نفوذ باکتریها و ویروسها جلوگیری میکند، بلکه از انعطافپذیری و مقاومت خاصی در برابر ضدعفونی نیز برخوردار است. این تخته میتواند در برابر پاک کردن مکرر با الکل و ضدعفونیکنندههای حاوی کلر مقاومت کند و پس از دفع تجزیهپذیر است و فشار ناشی از تصفیه زبالههای پزشکی را کاهش میدهد. علاوه بر این، پلیکاپرولاکتون PCL همچنین میتواند با عوامل ضد باکتری (مانند یونهای نقره) ترکیب شود تا عملکرد ضد باکتریایی طولانی مدت تختههای محافظ را بیشتر افزایش دهد و آن را برای سناریوهایی با الزامات بسیار بالا برای پاکیزگی محیطی، مانند بخشهای بیماریهای عفونی و بخش مراقبتهای ویژه، مناسب سازد.
چهارم. سایر زمینهها: زمینههای توسعه کاربردی
علاوه بر موارد اصلی ذکر شده در بالا، پلی کاپرولاکتون PCL در سناریوهای متعددی نیز نقش دارد:
پوششها و چسبها:پلیکاپرولاکتون PCL، به عنوان یک جزء اصلی تشکیلدهنده لایه نازک در پوششهای پایه آب یا پایه حلال، میتواند انعطافپذیری، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر آب و هوا را در پوشش افزایش دهد - به عنوان مثال، هنگامی که در پوشش دیواره بیرونی لولههای فلزی استفاده میشود، میتواند ترک خوردگی پوشش ناشی از انقباض لولهها به دلیل تغییرات دما را کاهش دهد. پلیکاپرولاکتون PCL به عنوان یک پوشش سطحی برای اسباببازیهای پلاستیکی استفاده میشود و پوشش را مقاومتر در برابر سایش و کمتر مستعد پوسته شدن میکند. علاوه بر این، از آنجایی که PCL خود غیرسمی است، میتواند استانداردهای ایمنی برای اسباببازیهای کودکان را برآورده کند. علاوه بر این، افزودن پلیمر PCL به پوششهای چوبی میتواند رنگدهی دانههای چوب را نیز بهبود بخشد و ظاهر بافت را بهبود بخشد.
مواد کشاورزی:پلی کاپرولاکتون PCL به فیلمهای کشاورزی تجزیهپذیر تبدیل میشود که برای پرورش نهال محصولات، حفظ آب و کود استفاده میشوند. پس از تجزیه، میتوان آنها را به مواد آلی خاک تبدیل کرد و از آلودگی خاک ناشی از فیلمهای باقیمانده جلوگیری کرد. یا میتوان آن را به یک حامل کود با رهایش آهسته تبدیل کرد تا سرعت رهاسازی مواد مغذی را کنترل کند و پلیمر PCL میتواند میزان استفاده از کود را بهبود بخشد. ویژگی "تخریبپذیری کنترلپذیر" PCL کاملاً نیازهای کشاورزی برای "عملکرد" و "دوستی با محیط زیست" را برآورده میکند و عمدتاً برای حل مشکلات آلودگی مواد کشاورزی سنتی استفاده میشود.
اصلاحکننده مواد کامپوزیتی:پلیکاپرولاکتون PCL با پلیاولفینها، پلیاستر و سایر مواد مخلوط میشود تا انعطافپذیری و مقاومت ضربهای آنها را بهبود بخشد و آن را برای سناریوهایی که نیاز به عملکرد بالای مواد دارند، مانند قطعات داخلی خودرو و پوسته لوازم خانگی، مناسب سازد.
اصلاح الیاف/پارچه:پلی کاپرولاکتون PCL برای پوششدهی یا اصلاح پیوند الیاف پلیاستر و پنبه به منظور افزایش خاصیت ارتجاعی، مقاومت در برابر سایش و خواص ضد چروک آنها استفاده میشود. به عنوان مثال، افزودن پوشش PCL به پارچههای لباس ورزشی میتواند پارچهها را کشسانتر و کمتر مستعد تغییر شکل کند. پیوند PCL به الیاف گاز پزشکی میتواند جذب و حفظ رطوبت گاز را افزایش دهد، چسبندگی آن به پوست را بهبود بخشد و ناراحتی ناشی از اصطکاک زخم را کاهش دهد.
۱. حامل داروی رهایش کنترلشده، چارچوب محیط کشت سلول و بافت
۲. بخیه جراحی پلاستیکی کاملاً زیست تخریب پذیر
۳. قالبگیری رشتهای فیلم با استحکام بالا
۴. اصلاحکننده خواص ضربه در دمای پایین و نرمکننده پلاستیکها
۵. مواد مدلسازی پزشکی، مواد مدلسازی صنعتی و هنری، اسباببازیها، رنگهای آلی، چسبهای جوهر کپی حرارتی، چسبهای ذوبی.
یک پلیمر زیست تخریب پذیر، غیرسمی، زیست تخریب پذیر در خاک، اختلاط عالی، سازگاری مکانیکی با بسیاری از پلیمرها و ویسکوزیته خوب در بسیاری از ماتریسها. کمک اکستروژن، روان کننده قالب، عوامل رهاسازی، کمک پخش رنگدانه و پرکننده، و قطعات پلی استر در پلی اورتان و پلی استر بلوکی.
25 کیلوگرم/درام، 9 تن/20'کانتینر
25 کیلوگرم/کیسه، 20 تن/20'کانتینر
