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医用级聚乳酸的表征与激光诱导降解

DOI：10.1016/j.polymdegradstab.2019.108991 期刊：Polymer Degradation and Stability 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 在本研究中，我们通过SEC、TGA、DSC、NMR、ICP-MS和Py-GC/MS对医用级聚乳酸(PLA)进行了结构与热学表征。此外，我们研究了采用超短脉冲激光(ULP)切割溶剂浇铸制备的超薄聚合物薄膜时产生的激光诱导降解现象。ULP聚合物切割技术因其潜在医疗应用优势而成为引人关注的制造工艺——事实上，热量向切割区域周围的传导受到限制，使得切口精确且对周边区域影响微小，从而降低了后处理需求，使ULP切割在工业应用中更具价值。但ULP可能引发降解并影响聚合物样品性能。为探究这一可能性，我们通过SEC、DSC、NMR和FTIR分析了PLA薄膜的ULP切割(ULC)与未切割部分，同时采用ESI-MS研究了PLA齐聚物。SEC和NMR均显示分子量降低；FTIR、ESI-MS和NMR谱图揭示了源自热/光诱导β-H转移机制(Norrish II机制)的烯烃端基存在；此外，ESI质谱检测还突显了与Norrish I型机制相关但其他技术未能检出的酯键断裂现象。
作者： Stefania La Carta，Giovanni Piredda，Paola Rizzarelli，Emanuele Francesco Mirabella，Graziella Valenti，Ramona Bernet，Giuseppe Impallomeni
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究采用超短激光脉冲（ULP）切割极薄聚合物薄膜时医用级聚乳酸（PLA）的激光诱导降解，重点关注其结构变化与降解机制。

研究成果

研究表明，超低脉冲（ULP）切割会导致聚乳酸（PLA）薄膜降解，分子量下降以及通过Norrish II机制形成烯烃端基即为明证。电喷雾电离质谱（ESI-MS）还揭示了通过Norrish I机制发生的酯键断裂——这一现象未被其他技术检测到。这些发现对于理解PLA在ULP技术加工过程中的降解机制至关重要，对PLA在医疗和工业领域的应用具有重要启示。

研究不足

该研究聚焦于极薄的聚乳酸薄膜以最大化降解产物的比例，但这可能无法完全体现较厚薄膜或其他工业应用中聚乳酸形态的实际表现。研究未探究较厚材料中累积加热的影响。

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