PCL 是 聚己内酯 (Polycaprolactone) 的缩写。它是一种合成的、半结晶的、可生物降解的聚酯材料。
PCL 的特点：
- 合成聚合物： 与PLA（聚乳酸）不同，PCL不是直接来自可再生资源，而是通过化学合成（ε-己内酯的开环聚合）制备。
- 可生物降解和生物相容性： PCL在体内和环境中都具有良好的生物降解性，通过酯键的水解作用缓慢降解。它的降解产物无毒，并且对生物体无害，因此具有出色的生物相容性。这使得它在医疗领域应用广泛。
- 低熔点： PCL的熔点大约在 60°C 左右，玻璃化转变温度约为 -60°C。这使得它在较低温度下易于加工和成型，甚至可以用热水或热风枪进行手工塑形。
- 柔韧性和韧性： PCL 具有出色的柔韧性和韧性，不易断裂，并且具有较高的断裂伸长率。
- 疏水性： PCL 是一种疏水性聚合物，这意味着它不溶于水，但在多种有机溶剂中具有良好的溶解性（如氯仿、二氯甲烷、甲苯等）。
- 降解速度可控： PCL 的降解速度相对较慢，通常需要几年时间，这使其适用于需要长期支撑的生物医学应用。通过改变分子量和结晶度可以控制其降解速率。
- 可与其他聚合物共混： PCL 可以与多种其他聚合物共混，以改善其机械性能或降解特性。
PCL 的优点：
- 出色的生物相容性和可生物降解性： 这是PCL最突出的优势，使其成为生物医学领域的热门选择。
- 易于加工： 低熔点和良好的可塑性使其可以通过多种技术（如熔融挤出、注塑、3D打印）进行加工，甚至可以手工塑形。
- 柔韧性好： 相比PLA的脆性，PCL更具韧性，不容易断裂。
- 可控的降解速率： 适用于需要长时间支撑或药物缓释的应用。
- 价格相对较低： 相较于一些高端的工程塑料或某些生物聚合物，PCL的成本具有一定优势。
PCL 的缺点：
- 低耐热性： 类似于PLA，PCL的低熔点也意味着它不适合高温应用。
- 机械强度相对较低： 尽管具有韧性，但PCL的机械强度（如拉伸强度和弹性模量）通常不如许多传统塑料。
- 降解速度相对较慢： 虽然在某些医疗应用中是优势，但在需要快速生物降解的场景下可能不适用。
- 非完全生物基： PCL是合成的，尽管可生物降解，但其来源不是完全可再生的。
PCL 的应用：
PCL 因其独特的性能而在许多领域都有广泛的应用，尤其是在生物医学领域：
- 生物医学：
- 组织工程支架： 用于骨骼、软骨、韧带、肌肉、皮肤、心血管和神经组织的再生，因为其良好的生物相容性和可降解性，以及易于制造多孔结构。
- 药物缓释系统： 作为药物载体，控制药物在体内的释放速度，如微球、纳米颗粒等。
- 手术缝合线： 可降解的缝合线，无需二次手术取出。
- 医疗植入物： 例如骨科植入物、牙科夹板等。
- 医美填充剂： 用于刺激胶原蛋白生成，改善皮肤外观。
- 3D打印： 尤其适用于熔融沉积成型（FDM）3D打印，用于快速原型制作和生物打印。
- 原型制作和小规模建模： 由于其低熔点和易于手工塑形的特性，PCL（如Polymorph、Polydoh等品牌）是DIY、爱好和教育领域的理想材料。
- 热熔胶和涂料： 用于增强热熔胶和工业涂料的柔韧性和附着力。
- 聚合物共混物和复合材料： 作为增容剂或改性剂，用于改善其他聚合物的机械性能。
- 包装和堆肥袋： 作为可生物降解塑料的一部分。
- 水处理： 用于制备膜和吸附剂。
总的来说，PCL是一种多功能的可生物降解聚酯，尤其在生物医学和3D打印领域发挥着重要作用，其独特的低熔点、柔韧性和可控降解速度使其在特定应用中表现出色。
