基于ε-己内酯/二胺/二酸的准交替聚酯酰胺合成表征与降解性能研究

为解决聚己内酯(PCL)熔点低(Tm～60°C)、拉伸强度有限(～10MPa)等问题，东华大学材料学院团队创新性开发了两步熔融缩聚法合成准交替聚酯酰胺(PEAs)。该材料兼具可调熔点(134-139°C)、优异透明度(T>85%)和力学性能(拉伸强度15-18MPa，断裂伸长率68-800%)，为高性能生物医用材料开发提供了新思路。

　　

在生物医用材料领域，聚己内酯(PCL)因其优异的生物降解性和生物相容性备受关注，但其固有的低熔点(约60°C)和有限的拉伸强度(约10MPa)严重制约了其在高温环境或高力学性能要求场景的应用。这一瓶颈问题促使科研人员不断探索PCL的改性策略。

东华大学材料科学与工程学院（State Key Laboratory of Advanced Fiber Materials, College of Material Science and Engineering）的研究团队另辟蹊径，通过创新性地引入源自ε-己内酯的二酰胺二醇单体，开发出两步熔融缩聚新工艺，成功制备出具有准交替结构的聚酯酰胺(PEAs)。这项突破性研究发表在《Biomass and Bioenergy》上，为解决传统PCL材料性能局限提供了全新方案。

研究团队主要采用核磁共振(NMR)和红外光谱(IR)进行结构表征，通过差示扫描量热法(DSC)分析热性能，并系统测试了材料的力学性能和光学特性。特别值得注意的是，他们开发的熔融缩聚法实现了对聚合物微观结构的精确调控，这是获得性能可调材料的关键。

研究结果显示，通过精确控制二胺与二酸的投料比，所得PEAs展现出四大突出特性：一是可调的熔融温度(T_m=134-139°C)，较PCL提高了一倍以上；二是适中的结晶度(X_c=17-35%)，保证了材料加工性能；三是优异的透明度(T>85%)，拓展了其在包装领域的应用前景；四是卓越的力学性能，拉伸强度达15-18MPa，断裂伸长率高达68-800%，实现了强度与韧性的理想平衡。

在讨论部分，作者着重强调了三个创新点：首先，准交替结构的设计显著增强了分子链规整性和链段相互作用；其次，合成方法具有优异的可调控性，可通过单体选择灵活调整材料性能；最后，该工艺具有良好的工业化前景，为规模化生产高性能生物材料奠定了基础。这项研究不仅为开发新一代可持续包装材料提供了理论指导，也为设计高性能医用植入材料开辟了新途径，具有重要的科学意义和应用价值。