可生物降解聚己內(nèi)酯的共混及納米改性.pdf

1、聚己內(nèi)酯(PCL)是一種具有優(yōu)良生物降解性和生物相容性的高分子材料，它在人體內(nèi)代謝的最終產(chǎn)物是水和二氧化碳，不會(huì)在重要器官聚集，因此在生物醫(yī)學(xué)工程和組織工程等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。但PCL的一個(gè)嚴(yán)重缺陷是結(jié)晶溫度接近于室溫，熔融紡絲比較困難。此外，由于PCL分子中有較長(zhǎng)的亞甲基鏈段，因此降解速度也較慢。本論文針對(duì)這兩個(gè)不足分別采用共混和納米雜化的方法對(duì)PCL進(jìn)行改性。 首先，以直鏈淀粉為原料，冰醋酸和醋酸酐為混合酸，MSA為催

2、化劑，制備淀粉醋酸酯。將制得的淀粉醋酸酯與聚己內(nèi)酯以不同比例共混，制得共混物。通過(guò)DSC測(cè)試研究了該共混體系的結(jié)晶熔融行為。研究結(jié)果表明淀粉醋酸酯的存在一定程度上阻礙了PCL大分子鏈的有序堆砌，使純PCL的熔融峰值溫度隨淀粉醋酸酯含量的增加向低溫移動(dòng)。同時(shí)淀粉醋酸酯的加入，對(duì)PCL的結(jié)晶起到成核劑的作用，使PCL在較高溫度下開始結(jié)晶。應(yīng)用Jeziomy方程對(duì)共混體系的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究。證實(shí)淀粉醋酸酯的存在使PCL形成不完善的結(jié)晶

3、結(jié)構(gòu)，并對(duì)PCL的結(jié)晶起到成核劑的作用，提高了共混物中PCL相的結(jié)晶速度。 隨后，以丙酮為溶劑，由PCL/淀粉醋酸酯的混合溶液制備電紡超細(xì)纖維。SEM觀察結(jié)果表明淀粉醋酸酯的加入會(huì)使樣品中出現(xiàn)較多的串珠。采用X-射線衍射研究了超細(xì)纖維膜與澆鑄膜在結(jié)晶結(jié)構(gòu)上的差別。發(fā)現(xiàn)在靜電紡絲中由于靜電場(chǎng)的存在，促進(jìn)聚合物分子沿拉伸方向取向，有利于PCL分子的結(jié)晶，同時(shí)也改變了它的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。但是混入淀粉醋酸酯后，由于它對(duì)PCL分子的取向有阻礙作

4、用，會(huì)減弱靜電紡絲對(duì)于聚合物結(jié)晶的影響。 最后，通過(guò)溶液共混制備得到PCL/凹凸棒土(AT)納米復(fù)合材料。DSC測(cè)試結(jié)果表明AT含量和降溫速率對(duì)該體系的非等溫結(jié)晶行為和動(dòng)力學(xué)參數(shù)產(chǎn)生顯著的影響。應(yīng)用Jeziomy方程對(duì)該體系的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究表明，AT對(duì)PCL的結(jié)晶起到成核劑的作用，使PCL晶粒的生長(zhǎng)發(fā)生了顯著的變化。SEM觀察結(jié)果表明當(dāng)復(fù)合材料中含有較多AT時(shí)，AT會(huì)發(fā)生團(tuán)聚，不能再均勻地分散在PCL中。而在流變測(cè)試中