Poly(methyl methacrylate)-b-poly(ε-caprolactone)-b-poly(methyl methacrylate) (PMMA-b-PCL-b-PMMA) 是一种结构精巧的 ABA型三嵌段共聚物,通过将刚性聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)与可生物降解聚(ε-己内酯)(PCL)进行嵌段共聚,形成"刚性-可降解-刚性"的三明治结构,兼具高强度、良好柔韧性及生物降解特性,在生物医学、环保材料等领域具有重要应用价值。
该共聚物以可生物降解的PCL为中间嵌段,两侧对称连接刚性PMMA嵌段。PMMA嵌段作为硬段,具有优异的光学透明度、较高的玻璃化转变温度(约105°C)和良好的机械强度,为材料提供稳定的骨架支撑和结构耐久性;中间的PCL嵌段作为软段,具有较低的玻璃化转变温度(约-60°C)和熔点(约60°C),赋予材料良好的柔韧性和可生物降解性,其在体内外环境下可通过水解降解,最终代谢为二氧化碳和水,展现出优异的生物相容性。
在微观结构上,该三嵌段共聚物因嵌段间热力学不相容性发生 纳米级微相分离,形成以PCL为连续相、PMMA为分散相的热可逆物理交联网络。这种独特的相分离结构使材料既保留了PCL的降解性能和柔韧性,又融合了PMMA的刚性和力学强度,实现了性能的协同优化。通过精确调控各嵌段的分子量和比例,可系统调节材料的降解速率、力学性能(如拉伸强度、弹性模量)和加工特性(如熔体流动性、成型温度),满足不同应用场景的定制化需求。
该材料特别适用于制备需要兼具力学强度与可降解特性的功能性制品,在生物医学领域可用于可吸收缝合线、药物控释载体等;在环保材料领域可开发可降解包装膜、一次性用品;在高端包装领域则可通过其透明性和机械性能制备高性能环保包装材料,具有广阔的市场应用前景。