TRƯỜNG ĐẠI HỌC su'PHẠM HÀ NỘI KHOA: HÓA HỌC NGUYÊ N THỊ THẢO NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHÂN HUỶ CỦA VẶT LIỆU TỎ HỢP POLY AXIT LACTIC (PLA)/CHITOSAN (CS) CÓ VÀ KHÔNG CÓ sử DỤNG POLYCAPROLACTON (PCL) • ••• KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môitrưòng Hà Nội, 5/2015 NGUYÊ N THỊ THẢO NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHÂN HUỶ CỦA VẬT LIỆU TỔ HỢP POLY AXIT LACTIC TRƯỜNG ĐẠI HỌC su'PHẠM HÀ NỘI KHOA: HÓA HỌC (PLA)/CHITOSAN (CS) CÓ VÀ KHÔNG CÓ sử DỤNG POLYCAPROLACTON (PCL) • ••• KHÓA LUẬN TỔT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môitrưòng Giáo viên hướng dẫn GS TS THÁI HOÀ NG Hà Nội, 5/2015 Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp hoàn thành tại: Phòng Hóa lý vật liệu phi kim loại thuộc Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS TS Thái Hoàng thầy cô, anh chị làm việc Phòng Hóa lý vật liệu phi kim loại thuộc Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện giúp đờ đế em nghiên cún, học tập hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Em XÚI chân thành gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, ban chủ nhiệm khoa toàn thể thầy cô Khoa Hóa học hết lòng quan tâm, dìu dắt giúp đỡ em suốt trình học tập trường hoàn thiện khóa luận Em XÙI chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè tạo điều kiện động viên, khích lệ giúp em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp cuả Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Sinh viên Nguyễn Thị Thảo DANH MỤC CÁC CHỮ VIÉT TẤT CS: chitosan DCA: Đicloaxetic DSC: Phương pháp đo nhiệt lượng quét vi sai DMAC: N,N metylaxetamit DDA: Degree of deacetylation SV: Nguyên Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp FA: Axit focmic NMP: N- metyl pirolidon N- CMC: N- cacboxylmetyl chitosan PLA: Poly axit lactic PCL: Poly caprolacton Tc: Nhiệt độ kết tinh TCA: Tricloaxetic TGA: Phương pháp phân tích nhiệt khối lượng Tg: Nhiệt độ thủy tinh hóa Tm: Nhiệt độ nóng chảy xc: Độ kết tinh SV: Nguyên Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIÉU Bảng 1: Một số tính chất vật lí PLA Bảng 2: Phưong trình hôi quy khối lưọng (y-%) vật liệu tô họp PLA/CS PLA/CS/PCL theo thời gkin ngâm (x-ngày) dung dịch SBF-1 glu Bảng 3: Phương trình hồi quy khối lượng (y-%) vật liệu to họp PLA/CS PLA/CS/PCL theo thời gian ngâm (x-ngày) môi trường vi sinh vật Bảng 4: Các đặc tnmg DSC độ kết tinh (Xc) PLA, cs vật liệu tô họp PLA/CS/PCL Bảng 5: Vị trí nhóm đặc trưng vật liệu tô họp PCLO trnớc sau ngâm 6, 10 ngày môi trường vi sinh vật dung dịch SBF-1 gỉu Bảng 6: Vị trí nhóm đặc tnmg vật liệu tỏ họp PCL6 trước sau ngâm ngày mỏi trường vi sinh vật dung dịch SBF-ỉ gỉu Hình 1: Mảy đo phô hồng ngoại NEXUS 670 (Mỹ) Hình 2: Kỉnh hiên vỉ điện tử quét S- 4800 (Hitachi, Nhật Bản) Hình 3: Máy phản tích nhiệt Simadzu DTG-60H Hình 4: Anh SEM màng vật liệu tô hợp PLA/CS/PCL với hàm lượng PCL khác (PCLO, PCL2, PCL4, PCL6, PCL8, PCL10) Hình 5: Anh FESEM màng vật liệu tô họp PCLO PCL6 sau 10 ngày ngâm dung dịch SBF-1 glu Hình 6: Anh FESEM màng vật liệu tô hợp PCLO PCL6 sau 10 ngày ngâm môi trường vỉ sinh vật Hình 7: Đo thị khối lượng PLA màng vật liệu tô hợp PLA/CS, PLA/CS/PCL theo thời gian ngâm môi trường Hình 8: Giản đồ DSC PLA, cs, PCLO PCL6 Hình 9: PhổFTIR PLÁ, cs, PCLO PCL6 Hình 10: Liên kết hidro PLA với PCL tương tác lưỡng cực PLA với SV: Nguyên Thị Thảo cs cs (a) PCL (b) V Khóa luận tốt nghiệp Hình ỉ ỉ: Phô FTIR màng PCLO trước sau phân huỷ ngày mỏi trường vi sinh vật dung dịch SBF-1 glu Hình 12: Phô FTIR màng PCLO trước sau phân huỷ 10 ngày môi trường vi sinh vật dung dịch SBF-ỉ gỉu Hình 13: Phô FTIR màng PCL6 tnrớc sau phân huỷ ngày môi trường vi sinh vật dung dịch SBF-1 gỉu Hình 14: Phô FTIR màng PCL6 trước sau phân huỷ 10 ngày môi trường vi sinh vật dung dịch SBF-l glu SV: Nguyên Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp MỞ ĐÀU Lí chọn đề tài Polyme phân hủy sinh học polyme bị biến đôi thành họp chất có khối lượng phân tử (KLPT) thấp hơn, có giai đoạn phân hủy chuyển hóa tác động vi sinh vật [1] Các loại polyme phân huỷ sinh học bao gồm: polyme phân huỷ sinh học nguồn gốc tự' nhiên nguồn gốc tổng hợp Các loại polyme phân huỷ sinh học có nguồn gốc tự nhiên như: tinh bột, xenlulozo', chitin, chitosan, gelatin Polyme phân huỷ sinh học có nguồn gốc tống hợp: polyeste (polyaxit lactic - PLA, poly glycolic axit - PGA, polyhydroxyalcanoat - PHA), polyamit, polyuretan - polyure, polyvinyl axetat (PVA), polyacrylat [l] Trong số polyme có khả phân hủy sinh học, poly(axit lactic) (PLA) nghiên cứu nhiều có nhiều tính chất giống số polyme nhiệt dẻo (polyetylen, polypropylen, polyvinyl clorua ) độ bền kéo, mođul lớn, độ bền nhiệt [2] Ngoài ra, PLA có khả chống cháy, chống xạ tử ngoại [3], đặc biệt khả phân hủy sinh học Chitosan (CS) số polyme sinh học có nguồn gốc thiên nhiên phố biến nhất, đứng sau xelluloza [4, 5] Nó chế tạo tù’ vỏ loại hải sản vỏ tôm, cua, mai mực (là phế liệu công nghiệp thực phẩm, hải sản) Chitosan dẫn xuất ứng dụng nhiều lĩnh vực khác [5, 6] Trong y sinh hóa dược, chitosan sử dụng làm màng chữa vết thương, chất giúp tái tạo mô xương, thuốc chữa bệnh bao gói thực phẩm Vật liệu nano sở chitosan nghiên cún úng dụng y sinh có tính ôn định tương đối cao trì số tính chất chitosan ban đầu, đặc biệt có kích thước nhỏ, bề mặt riêng lớn nên có khả hấp thụ cao Dựa vào tính chất này, nanochitosan sử dụng làm chất hấp thụ để hấp thụ chất khác đặc biệt loại thuốc dùng y học [7, 8] Theo nghiên cứu M V Inez cộng loại thuốc theo đường mũi đường miệng, loại thuốc có KLPT lớn vận chuyến tốt sau phối hợp với chitosan [9] Chitosan có hoạt tính s V: Nguyên Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp kháng khuẩn cao, an toàn với thể người hoạt tính kháng khuẩn phụ thuộc vào nồng độ chitosan khối lượng phân tử chúng [ 10, 11] Vật liệu tố họp sở PLA chitin, chitosan quan tâm nghiên cứu chế tạo Vật liệu tố họp có thê kết họp nhũng un điểm nối trội PLA độ bền học, khả thủy phân phân hủy sinh học, với ưu điểm chitin, chitosan khả hòa họp sinh học, phân hủy sinh học kháng khuấn, đặc biệt cải thiện tính kị nước chitin, chitosan tăng độ bền nhiệt cho PLA [12-16] Vì PLA khác với chitosan chất, công thức cấu tạo, cấu trúc, tính chất hóa học, đặc trưng vật lý tỷ trọng, kích thước hạt, tính ưa nước gây khó khăn cho việc phân tán chitosan PLA Để tăng cường phân tán trộn lẫn pha cs với pha PLA, cần phải sử dụng chất tương hợp hóa dẻo polycaprolacton (PCL) Vì lý trên, em chọn đề tài khóa luận: Nghiên cứu khả phân hủy vật liệu tố họp poly axit lactic (PLA)/ chitosan (CS) có sử dụng polycaprolacton (PCL) Mục đích nghiên cún Xác định hàm lượng thích hợp polycaprolacton ( PCL) để vật liệu PLA/chitosan có pha chitosan phân tán đồng với kích thước nanomet PLA vật liệu tổ hợp có pha PLA phân hủy tốt môi trường Nhiệm vụ nghiên cún + Chế tạo màng vật liệu tố hợp polyaxit lactic/chitosan (PLA/CS) có polycaprolacton (PCL) + Nghiên cứu cấu trúc phổ hồng ngoại, tính chất nhiệt màng vật liệu PLA/CS/PCL + Nghiên cứu hình thái câu trúc phân hủy màng vật liệu tô hợp PLA/CS/PCL môi trường vi sinh vật dung dịch mô dịch thể người CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN s V: Nguyên Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp 1.1.Poly axit lactic (PLA) 1.1.1 Monome axit lactic Axit lactic lần nhà hoá học người Thụy Điển Scheele tìm thấy vào năm 1780 thành phần sữa chua Có hai phương pháp đê điều chếaxit lactic: - Phương pháp lên men hợp chất cacbohydrat: Phương pháp sử dụng nguyên liệu hợp chất cacbohydrat tụ nhiên glucoza, xenluloza, tinh bột nhờ số vi khuẩn, vi sinh vật làm xúc tác Quá trình diễn sau: + Quá trình lên men trung ho à: C6H1206 + Ca(OH)2 [CH3CH(OH)COO]2Ca + 2H20 + Quá trình thuỷ phân axit sunphuric: [CH3CH(OH)COO]2Ca+ H2S04^ 2CH3CH(OH)COOH + CaS04 + Quá trình este hoá: CH3CH(OH)COOH+ CH3OH^ CH3CH(OH)COOCH3 + h2o + Quá trình thủy phân: CH3CH(OH)COOCH3 + H20 -► CH3CH(OH)COOH + CH3OH Phương pháp sử dụng nhiều tận dụng nguồn nguyên liệu tái sinh trái đất góp phần giảm giá thành axit lactic dẫn đến giảm giá PLA Sản phẩm phương pháp biến thể raxemic sử dụng rộng rãi giới Phương pháp tống hợp hoá học Nguyên liệu trình tống hợp lactonitrin Quá trình diễn sau: + Quá trình tạo lactonitrin: CH3CHO + HCN CH3CHOHCN + Quá trình thủy phân lactonitrin axit: s V: Nguyên Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp 2CH3CHOHCN + h20 + h2so4 -> 2CH3CH(OH)COOH + ( nh4)2so4 + Quá trình este hoá: CH3CH(OH)COOH+ CH3OH -► CH3CH(OH)COOCH3 + H2O + Quá trình thuỷ phân môi trường axit: CH3CH(OH)COOCH3 + H20 -+ CH3CH(OH)COOH + CH3OH Ngoài hai phương pháp có nhiều phương pháp khác tống họp axit lactic oxi hoá propylen glycol, thuỷ phân axit 2-clopropionic: 1,1,2, Phương pháp tông hợp PLA PLA tông họp phương pháp: Phản ứng trùng ngưng - PLA tổng hợp từ nhiều phân tử monome axit lactic phản úng trùng ngưng đồng loại kèm theo tách nước - Có thể tiến hành phương pháp trùng ngưng như: • Trùng ngưng khối nóng chảy • Trùng ngưng dung dịch • Trùng ngưng tướng rắn - Các phản úng trùng ngưng phản ứng thuận nghịch nên thu polyme có khối lượng phân tử hạn chế phương pháp sử dụng để tạo PLA [4]: - Phản úng trùng ngưng tạo PLA: Phản úng trùng hợp mở vòng lactit Các giai đoạn phản ứng: có giai đoạn +) Tạo vòngđime lactit: s V: Nguyên Thị Thảo 10 Mâu Phương trình hôi quy Rz PLA y= 0,014x7 - l,226x+ 13,93 0,997 PCLO y= 0,189xz - 5,267x + 42,05 0,963 PCL6 y= 0,049xz - 2,103x + 13,93 0,995 PCL8 y= 0,208xz - 5,036x + 36,37 0,987 Từ bảng 6, ta thấy phương trình hồi quy nhận phù hợp với đường cong bậc 2, với hệ số hồi quy khác từ 0,949 đến 0,997 Hệ số hồi quy lớn từ phương trình hồi quy phản ánh khối lượng PLA từ màng vật liệu tổ hợp PLA/CS/PCL thuỷ phân dung dịch SBF-1 glu môi trường vi sinh vật 0,995 0,996, tương ứng với mẫu PCL PCL8 3.3.Tính chất nhiệt màng vật liệu tổ hợp PLA/CS/PCL Giản đồ DSC PLA, cs, màng PCLO PCL6 biểu diễn hình Các đặc trưng DSC nhiệt độ thuỷ tinh hoá (Tg), nhiệt độ nóng chảy (T m) độ kết tinh (Xc) PLA, cs vật liệu tồ họp tông hợp bảng Nhiệt độ T„ PLA 54,7°c đặc trung cho PLA bán tinh thể nhiệt độ nóng chảy 150,5°c (Tm) thê giản đồ DSC PLA Tg cs 90,5°c Với có mặt cs PCL PLA, píc Tg trở nên rộng chuyển dịch phía nhiệt độ lớn so với PLA Mầu PCLO có giá trị Ta (55,6°c 64,3°C) với Tg dịch chuyển từ đến 12°c so với Tg PLA, có nghĩa PLA cs tương hợp trộn lẫn phần với Các màng vật liệu tổ hợp PLA/CS/PCL (chỉ có Tg nhất) chứng tỏ PLA cs tương hợp với có PCL Từ hình bảng ta thấy độ kết tinh màng vật liệu tổ hợp PLA/CS/PCL lớn so với màng vật liệu tô hợp PLA/CS Chúng tỏ PCL đóng vai trò chất tương hợp cho màng vật liệu tổ hợp PLA/CS, có xếp lại cấu trúc tinh thể PLA Dần đến tăng độ kết tinh vật liệu tất mẫu sử dụng PCL Trong đó, độ kết tinh lớn (17,9%) màng vật liệu tổ hợp PCL (bảng 4) Nhiệt độ (°C) Hình 8: Giản đồ DSC PLA, cs, PCLO PCL6 Bảng 4: Các đặc trung DSC độ kết tinh (ỵc) PLA, cs màng vật liệu tổ họp PLA/CS/PCL Tm(°C) AHm(J/g) Mầu Tg(°C) Xe* (%) PLA 54,7 150,5 8,5 9,1 cs 90,5 205,3 18,5 - PCLO 55,6 157,3 10,8 11,6 64,3 PCL2 56,0 148,1 11,8 12,7 PCL4 61,4 148,9 12,5 13,4 PCL6 56,5 177,9 16,7 17,9 PCL8 57,3 148,9 16,0 17,2 PCL10 66,2 150,7 15,9 17,1 Trong đó: độ kết tinh Xc(%) = AHmxlOO/AHm*, với AHm*=93,ỉ J/g (PLA); Tg: nhiệt độ thuỷ tinh hoá; T m: nhiệt độ nóng chảy; ÀHm: entanpi trình nóng chảy 3.4.Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) Hình biểu diễn phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) PLA, màng PCLO PCL6 Trên phổ FTIR cs, cs, dải rộng 3426 era'1 đặc trung cho nhóm amin nhóm hydroxyl, píc 2888 cm’1 đặc trưng cho dao động kéo -CH, nhóm carbonyl (C=0) amin bậc 1670 cm'1 dao động N-H 1581 cm'1 Các píc 1081 cm'1 955 cm'1 đặc trung cho cấu trúc sacarit Các dải dao động đặc trung PLA 1193cm’1 1101 cm'1 (tương ứng cho dao động C-0 ancol); 1452 cm"1 (dao động dải CH tương ứng cho ankan) 3499 cm'1 (dao động -OH) số sóng (em'1) Hình 9: Phổ FTIR PLA, cs, PCLO PCL6 So với phổ PLA cs, ta thấy có thay đổi phổ FTIR PCLO PCL6 Cường độ hấp thụ dải tập trung 3426 crrf đặc trưng cho nhóm hydroxyl nhóm amin giảm rõ ràng PLA Ngoài ra, dịch chuyển mạch (5-20 cm1) số píc đặc trưng nhóm cacbonyl, amin nhóm hydroxyl phô FTIR PCL6 so với mẫu PCLO, PLA cs Rõ ràng có tương tác liên kết hydro tương tác lưỡng cực nhóm amin hydroxyl (trong CS), nhóm cacbonyl hydroxyl (trong PCL) nhóm cacboxyl (trong PLA) vật liệu tố họp PLA/CS với có mặt PCL (hình 10a, hình 10b) Các nghiên cún tương tự' tác giả D Jeevitha [29] M.Rajan [30] tồn tương tác Phố FTIR PCL2, PCL4, PCL8 tương tự phổ FTIR mẫu PCLO PCL PLA PCX I5 f — Hình 10: Liên kết hidro PLA vói PCL cs (a) tương tác lưỡng cực PLA với cs PCL (b) Hình 11-14 biểu diễn phổ FTIR màng vật liệu tổ hợp PCLO, PCL trước sau phân huỷ 7, 10 ngày môi trường vi sinh vật dung dịch mô thể người (SBF-1 glu) sổ «0112 (cnr1) Hình 11: Phô FTIR màng PCLO trước sau phân huỷ ngày môi tnường vi sinh vật SỐ sóng (cm*1) dung dịch SBF-1 glu C' S- — '4)-linked 2-amino-2-deoxy-D-lucopyranosyl oligosaccharides by fluorolysis and fluorohydrolysis of chitosan", Carbohydrate Polymers, Vol 5, pp.285-295, (1994) 20 Naừ K G R., p Madhavan, "Chitosan for removal of mercury from water", Fishery teach., Vol 21, pp 109, (1984) 21 Peniche-covas c., L w Alwarez, w Arguelles- Monal, "The adsorption of mercuric ions by chitosans", J Appl Polym Sci., Vol 46, pp 1147, (1987) 22 Phạm Lê Dũng, Nguyễn Thị Đông, Phạm Thị Mai, Lê Thanh Sơn, Nguyễn Kim Thanh, Chu Đình Kính, “Dần xuất N-cacboxy Chitosan, chất tương tự chitin, Phần I: N-Cacboxynetyl Chitosan (N- CMC)”, Tạp chí Hóa học, T.38, số 1, tr.15-18, (1999) 23 Tokura s., Nishi N., Tsusumi A and Somorin o, "Studies on Chitin VIII Some Properties of Water Soluble Chitin Derivatives", Polymer Journal, Vol 15, pp 485-490, (1993) 24 Muzzarelli R.A.A., and F Tanfani, "N-(o-Carboxybenzyl) chitosan, N- carboxymetyl chitosan", Pure & Appl Chem., Vol 54, No 11, pp 21412150, (1982) 25 Tokura s., NishiN., Tsusumi A and Somorin o, "Studies on Chitin VIII Some Properties of Water Soluble Chitin Derivatives", Polymer Journal, Vol 15, pp 465-490, (1993) 26 Kumar M N V R., T Rajakala Sridhari, K Durga Bhavani, pp K Dutta, "Trends in color removal from textile mill effuenrs", Colorage Aug., pp 25 (1998) 27 Harry s, “The theory of coloration of textiles” In; A Johnson (Ed), Thermodynamics of dye sorption, 2nd Edition, society of Dyers and Colorists, wert Yorkshire, Uk, pp 255, (1989) 28 Muzzarelli R A A, “The biological signifiance of N- carboxybutyl chitosan in wound repair”, Carbohydrate polymers, vo 1.20, pp 7-16, (1993) 29 Jeevitha D., Kanchana Amamath - Chitosan/PLA nanoparticles as a novel carrier for the delivery of anthraquinone: Synthesis, characterization and in vitro cytotoxicity evaluation, Colloids and Surfaces B: Biointeifaces (2013) 126- 134 30 Rajan M., Raj V - Formation and characterization of chitosan- polylacticacidpolyethylene glycoal-gelatin nanoparticles A novel biosystem for controlled drug delivery, Carbohydrate Polymers Inpress (2013) 31 Hong Kyoon No-Na Young park, Shin Ho Lee, Samuel p Meyers, "Antibacterial activity of chitosans and chitosans oligomers with diffrent molecular weights", International Journal of Food Microbiology, pp 65- 72, (2000) 32 No H K., Meyers, s pp., Prinyawiwatkul and Xu X, "Applications of chitosan for Improvement of quality and Shelf Life of Foods: A Review", Journal of Food Science, Vol 72, No 5, (2007) 33 Patrick Gruber, Micheál o Brien, “Polylactides-NatureWorksTM PLA”, Cargill Dow LLC, 15305 Minnetonka Blvd, Minnetonka, Minnesota 55345, USA 34 Ashish Dev, N.s Binulal, A Anitha, s.v Nair, T Fruike, H Tamura, R Jayakumar(2010), “ Preparation of poly(lactic acid)/chitosan nanopaticles fir anti-HIV drug delivery applications”, Carbohydrate Polymers 80, 833- 838 35 Morteza Sadeghi, Ghader Khanbabaei, Amir Hm Saeedi Dehaghani, Mohammad Sadeghi, MohammadA Arevand, Mohammad A Kabarzade, Somaieh Khatti (2008), Gas Permeation Properties of ethylene vinyl acetatesilica nanocomposite membranes; Journal of Membrane Science [...]... [38] Vật liệu tố hợp PLA/CS có khả năng hấp thụ nước cao hơn PLA và cải thiện tính kị nước của cs Nồng độ của cs ảnh hưởng đến cấu trúc vật liệu tố họp PLA/CS: với nồng độ thấp, cs chủ yếu được đưa lên bề mặt PLA, khi nồng độ cao hơn, cs có khả năng tạo thành cấu trúc vi sợi bên trong bọt PLA [39] cs có khả năng phân hủy sinh học và khi kết hợp nó với PLA sẽ tạo ra vật liệu tố họp PLA/CS có khả năng phân. .. được đưa vào trong hợp phần cs của vật liệu tố họp và sẽ được nhả dần dần vào các tế bào với tác dụng kéo dài khả năng chống viêm b) ứng dụng trong nông nghiệp: Vật liệu tồ hợp trên cơ sơ PLA và cs vẫn giữ được tính kháng khuẩn của cs nên được dùng trong bảo quản một số sản phẩm nông sản c) Úng dụng trong công nghiệp: Vật liệu tổ hợp được dùng làm lớp tráng trên giấy hoặc phim Với khả năng phân hủy sinh... số nghiên cún cho thấy sự hiện diện của đất sét đã làm tăng độ cứng và độ bền nhiệt của PCL khá nhiều - Khả năng phân hủy sinh học: + PCL bị phân hủy do quá trình thủy phân các liên kết este của nó trong các điều kiện sinh lý + PCL được trộn thêm tinh bột để tăng thêm khả năng phân hủy sinh học trong môi trường 1.4.3 Úng dụng PCL được sử dụng như các phụ trợ phân tán và phân đoạn poleste trong tống hợp. .. được coi như là một polyme nhiệt dẻo đa năng Tuy nhiên, PLA có độ cứng cao, dễ tạo thành nếp khi gấp, độ bền kéo đút lớn nhưng khả năng dãn dài kém Để cải thiện những nhược điểm trên người ta đã tập trung nghiên cún chế tạo các dẫn xuất của PLA Các vật liệu tố hợp từ PLA có khả năng phân hủy sinh học và cơ tính tốt với chitosan và dẫn xuất có khả năng hòa hợp sinh học tốt, khả năng kháng khuấn, kích... học nên vật liệu này được sử dụng làm các sản phẩm thân thiện với môi trường như bao gói sản phâm và vật s V: Nguyên Thị Thảo 24 Khóa luận tốt nghiệp liệu y sinh 1.4 .POLYCAPROLACTON (PCL) 1.4.1 Giói thiệu polycaprolacton Polycaprolacton (PCL) có tên tiếng Anh là polycaprolactone Cấu tạo phân tử PCL: (C6Hi0O2)n: o ti PCL có cấu trúc của một đơn vị mắt xích trên mạch polyme gồm năm nhóm metylen và một... ngoại nên dùng làm vải sợi +) Đặc điểm khác biệt của PLA so với các polyme tống hợp là có khả năng phân huỷ sinh học Khả năng phân huỷ sinh học là khả năng của các vật liệu bị phá huỷ bởi các vi sinh vật tạo thành sản phấm là các họp chất đơn giản hơn, có khối lượng phân tử nhỏ hơn PLA được sử dụng có thể tái chế, tái sinh quay trở lại môi trường PLA có thê phân huỷ sinh học vì nó là sản phấm được hình... và một nhóm este phân cực Với cấu trúc liên kết này, PCL có khả năng bị phân huỷ khối trong môi trường - một lượng trong khối polyme bị mất do sự xâm nhập của các phân tử nước vào khối Sự cắt mạch có thế là quá trình hóa học (thủy phân) hay sinh học (do enzim trong nước) Tốc độ phân hủy PCL phụ thuộc vào khả năng thâm nhập của nước vào mạng lưới của khối polyme nhiều hơn là tốc độ của sự cắt đút liên... khuấn, kích thích sinh trưởng và đặc biệt là có bề mặt riêng lớn của chitosan (CS) ra vật liệu tổ hợp với nhiều tính chất ưu việt ngày càng được quan tâm nghiên cứu do sự bám dính tốt, khả năng sinh học và tương hợp sinh học của chúng [33] Có thê chế tạo vật liệu tố hợp trên cơ sở PLA/chitosan và dẫn xuất bằng các phương pháp sau: *) Phương pháp nhũ tương: hòa tan PLA vào dung môi điclometan thu được... với sự gia tăng khối lượng phân tử Khả năng hòa tan tốt, điếm nóng chảy thấp và khả năng phối trộn với các polyme thương mại và polyme sinh học khác của PCL được nghiên cún sâu rộng trong các lĩnh vục Sự kết tinh và các thuộc tính hình thái có ảnh hưởng lớn đến vùng ứng dụng của PCL Phụ gia có thế được sử dụng đế kiểm soát các thuộc tính kết tinh của PCL Do PCL có khối lượng phân tử khá thấp nên tính... Phương pháp trùng hợp mở vòng cho polyme có khối lượng lớn nên được sử dụng nhiều Hiện nay các nhà sản xuất thường dùng các nguyên liệu tái tạo như xenluloza, tinh bột để lên men tạo axit lactic và tổng hợp PLA 1.1.3 Cấu tmc của PLA PLA là một polyeste no có khối lượng phân tử lớn với công thức đơn vị phân tử như sau: 1.1.4 - Tính chất của PLA PLA là một polyeste no có khối lượng phân tử vào khoảng 100000— ... polycaprolacton (PCL) Vì lý trên, em chọn đề tài khóa luận: Nghiên cứu khả phân hủy vật liệu tố họp poly axit lactic (PLA)/ chitosan (CS) có sử dụng polycaprolacton (PCL) Mục đích nghiên cún Xác... màng vật liệu tố hợp polyaxit lactic/ chitosan (PLA/CS) có polycaprolacton (PCL) + Nghiên cứu cấu trúc phổ hồng ngoại, tính chất nhiệt màng vật liệu PLA/CS/PCL + Nghiên cứu hình thái câu trúc phân. .. hơn, cs có khả tạo thành cấu trúc vi sợi bên bọt PLA [39] cs có khả phân hủy sinh học kết hợp với PLA tạo vật liệu tố họp PLA/CS có khả phân hủy sinh học hoàn toàn Độ nhớt vật liệu tồ hợp tăng