改性聚己內(nèi)酯/絲素蛋白電紡纖維膜的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-04 14:46
[目的]本實(shí)驗(yàn)以生物相容性優(yōu)良的高分子材料聚己內(nèi)酯和再生絲素蛋白為原材料,采用高壓靜電紡絲工藝,制備出聚己內(nèi)酯/絲素蛋白電紡纖維膜。針對聚己內(nèi)酯和絲素蛋白的結(jié)構(gòu)特性,將電紡膜引入醇-水反應(yīng)體系和辛酸亞錫催化反應(yīng)體系進(jìn)行改性,觀察醇-水后處理和不同催化反應(yīng)條件對聚己內(nèi)酯/絲素蛋白電紡纖維膜結(jié)構(gòu)及性能的影響,以期改善電紡纖維膜各方面性能,為膜改性研究提供理論基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)依據(jù),拓展其在組織工程領(lǐng)域的研究與運(yùn)用。[方法]運(yùn)用高壓靜電紡絲技術(shù),在特定紡絲工藝參數(shù)條件下,制備比例為3:7的聚己內(nèi)酯/絲素蛋白電紡纖維膜。首先,通過乙醇-水溶液浸泡的后處理方式對電紡膜進(jìn)行改性,實(shí)驗(yàn)分先拉伸后浸泡和先浸泡后拉伸兩組,觀察電紡纖維膜纖維直徑和形貌結(jié)構(gòu)變化,篩選較佳組經(jīng)傅里葉紅外光譜分析(FTIR)、X線衍射分析、力學(xué)性能測試、表面潤濕性等檢測對電紡膜的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。其次,以辛酸亞錫為催化劑引發(fā)共聚反應(yīng),在實(shí)驗(yàn)條件相同情況下,改變反應(yīng)時(shí)間和聚合溫度,根據(jù)掃描電鏡圖像,觀察電紡膜纖維形貌結(jié)構(gòu),篩選出較為理想的改性條件。然后利用與乙醇后處理相同的檢測方法,表征共聚改性后電紡膜的結(jié)構(gòu)與性能特征,分析比較兩種處...
【文章來源】:昆明醫(yī)科大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2?電紡膜外觀??
圖3未處理膜與乙醇處理后膜掃描電鏡圖??(a、b:未處理組?c、d:實(shí)驗(yàn)A組?e、f:實(shí)驗(yàn)B組)??如圖3所示,原始電紡膜電鏡掃描可見大量纖維交叉編織呈N狀結(jié)構(gòu),排列??雜亂,纖維粗細(xì)較均勻,表面光滑,無斷裂。實(shí)驗(yàn)A組先拉伸1.5倍,經(jīng)乙醇溶??液處理后,與原始膜相比,纖維直徑增加,粗細(xì)不均,粗大纖維表面出現(xiàn)人量樹??枝狀分叉纖維結(jié)構(gòu)。纖維平均汽徑從原始膜710±247nm增加到2088±?1006mn,??這可能是因?yàn)殡娂從ぶ械慕z素蛋內(nèi)發(fā)生溶脹所致。實(shí)驗(yàn)B組先乙醇浸泡再在蒸??汽。评欤保当逗,膜部分纖維直徑增粗,為1206±471nm,粗細(xì)較不均勻,??細(xì)纖維表面出現(xiàn)斷裂紋,呈竹節(jié)狀。這uj?能是因?yàn)榻萏幚砑航?jīng)使絲素構(gòu)象向穩(wěn)??定狀態(tài)轉(zhuǎn)變,再給予拉伸處理也無法提高纖維取向,取向度低,力學(xué)性能差,纖??維出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象[35]?傮w而言?
圖4乙醇處理前、后電紡膜不同波段FTIR對照圖??(a未處理膜?b實(shí)驗(yàn)A組膜)??圖4是原始靜電紡絲纖維膜與先拉伸后乙醇溶液浸泡處理后在800?4000??cm-1波段的紅外光譜對照圖。從圖中可以看出,原始電紡纖維膜在1528.87cm-1??(酰胺II)和1644.23?cm-1?(酰胺I)附近有兩個(gè)明顯的吸收峰,絲素蛋白在1525??cnr1?1535?cnr1?(酰胺II)、1640?cnr1?1660?cnr1?(酰胺I)頻率范圍的特征吸??收峰分子構(gòu)象為亞穩(wěn)定狀態(tài)的Silk?I結(jié)構(gòu)。經(jīng)乙醇處理后,電紡膜在1515.68?cm-1??和1623.85?cnr1?(酰胺I?)處出現(xiàn)特征吸收峰,Silkll構(gòu)象特征譜在??1620cm-1?丨635CHT1?(酰胺I)范圍,說明絲素蛋白結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成更穩(wěn)定的P結(jié)構(gòu)。??在3283?cnr1附近出現(xiàn)吸收峰,為絲素蛋白中羥基(-OH)的振動(dòng)范圍。[3?7]??紅外照射能對聚己內(nèi)酯中包含的亞甲基(-CH2)、羰基(00)以及C-O-C??和C-O基團(tuán)在不同波段表征出相對應(yīng)的特征吸收峰。原始電紡膜與經(jīng)乙醇處理??膜在1360?1460?cnr1波段均出現(xiàn)三個(gè)較弱的吸收峰,為-CH2彎曲振動(dòng)的吸收峰,??并且分別在2934.27?cnr1和2937.79?cnr1處出現(xiàn)亞甲基伸縮振動(dòng)吸收峰。在1000???1320?cnr1范圍是C-0基團(tuán)的特征吸收峰處理前后膜在這個(gè)區(qū)段內(nèi)都有強(qiáng)弱??不等的吸收峰
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電紡聚己內(nèi)酯引導(dǎo)骨再生膜的仿生礦化研究[J]. 鄧霞,白石. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2016(06)
[2]可生物降解聚己內(nèi)酯材料共混改性研究進(jìn)展[J]. 王培,周曉霞,牛麗麗,李靜宇,劉彥彬,王煥英. 塑料科技. 2016(06)
[3]鈦酸正丁酯催化纖維素纖維接枝聚己內(nèi)酯[J]. 李韻卒,楊益琴,楊勤武,顧俐慧,王志國. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[4]電紡聚己內(nèi)酯/Ⅰ型膠原蛋白/納米羥基磷灰石復(fù)合材料的制備及其生物相容性研究[J]. 吳曉楠,苗雷英,劉玉,吳文蕾,孫衛(wèi)斌. 口腔醫(yī)學(xué). 2015(04)
[5]肌醇為核的星形聚己內(nèi)酯的制備及表征[J]. 王翠偉,劉超,陽紫瑩,朱小衛(wèi),孫洪范,孔德領(lǐng),楊菁,宋存先. 生物醫(yī)學(xué)工程與臨床. 2014(06)
[6]紫外光輻照制備超親水再生絲素蛋白膜[J]. 尹建偉,段郁,邵正中. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[7]配位型催化劑催化ε-己內(nèi)酯開環(huán)聚合[J]. 王培. 工業(yè)催化. 2013(02)
[8]納米羥基磷灰石/聚己內(nèi)酯復(fù)合大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的生物相容性[J]. 李家鋒,徐金霞,管海虹,崔群,孫秀英,陳麗娟,韓建國. 中國組織工程研究. 2012(38)
[9]不同剪切速率下高濃度再生絲素蛋白水溶液性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的研究[J]. 金媛,張耀鵬,杭怡春,邵惠麗,胡學(xué)超. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(22)
[10]PCL/SS納米纖維支架的制備及相容性研究[J]. 李海濱,李林昊,錢宇娜,蔡開勇,呂永鋼,鐘莉,劉萬錢,楊力. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2011(02)
博士論文
[1]靜電紡絲制備幾種聚合物/無機(jī)復(fù)合納米纖維與性能研究[D]. 王淑紅.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]再生絲素蛋白水溶液的干法紡絲及后處理研究[D]. 魏偉.東華大學(xué) 2011
碩士論文
[1]聚己內(nèi)酯絲素蛋白電紡膜的合成及改性研究[D]. 程亞杰.昆明醫(yī)科大學(xué) 2015
[2]聚己內(nèi)酯/絲素蛋白復(fù)合纖維神經(jīng)支架的制備及性能研究[D]. 宿丹.南京理工大學(xué) 2015
[3]聚己內(nèi)酯的合成及應(yīng)用研究[D]. 張鑫.太原理工大學(xué) 2013
[4]再生絲素蛋白結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的研究[D]. 熊思勇.蘇州大學(xué) 2010
[5]絲素蛋白/聚己內(nèi)酯復(fù)合超細(xì)纖維支架的制備及性能研究[D]. 唐圣奎.浙江理工大學(xué) 2010
[6]FTIR對絲素蛋白構(gòu)象的研究[D]. 劉明.浙江大學(xué) 2006
[7]聚己內(nèi)酯合成與改性的研究[D]. 於秋霞.西北工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):2956950
【文章來源】:昆明醫(yī)科大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2?電紡膜外觀??
圖3未處理膜與乙醇處理后膜掃描電鏡圖??(a、b:未處理組?c、d:實(shí)驗(yàn)A組?e、f:實(shí)驗(yàn)B組)??如圖3所示,原始電紡膜電鏡掃描可見大量纖維交叉編織呈N狀結(jié)構(gòu),排列??雜亂,纖維粗細(xì)較均勻,表面光滑,無斷裂。實(shí)驗(yàn)A組先拉伸1.5倍,經(jīng)乙醇溶??液處理后,與原始膜相比,纖維直徑增加,粗細(xì)不均,粗大纖維表面出現(xiàn)人量樹??枝狀分叉纖維結(jié)構(gòu)。纖維平均汽徑從原始膜710±247nm增加到2088±?1006mn,??這可能是因?yàn)殡娂從ぶ械慕z素蛋內(nèi)發(fā)生溶脹所致。實(shí)驗(yàn)B組先乙醇浸泡再在蒸??汽。评欤保当逗,膜部分纖維直徑增粗,為1206±471nm,粗細(xì)較不均勻,??細(xì)纖維表面出現(xiàn)斷裂紋,呈竹節(jié)狀。這uj?能是因?yàn)榻萏幚砑航?jīng)使絲素構(gòu)象向穩(wěn)??定狀態(tài)轉(zhuǎn)變,再給予拉伸處理也無法提高纖維取向,取向度低,力學(xué)性能差,纖??維出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象[35]?傮w而言?
圖4乙醇處理前、后電紡膜不同波段FTIR對照圖??(a未處理膜?b實(shí)驗(yàn)A組膜)??圖4是原始靜電紡絲纖維膜與先拉伸后乙醇溶液浸泡處理后在800?4000??cm-1波段的紅外光譜對照圖。從圖中可以看出,原始電紡纖維膜在1528.87cm-1??(酰胺II)和1644.23?cm-1?(酰胺I)附近有兩個(gè)明顯的吸收峰,絲素蛋白在1525??cnr1?1535?cnr1?(酰胺II)、1640?cnr1?1660?cnr1?(酰胺I)頻率范圍的特征吸??收峰分子構(gòu)象為亞穩(wěn)定狀態(tài)的Silk?I結(jié)構(gòu)。經(jīng)乙醇處理后,電紡膜在1515.68?cm-1??和1623.85?cnr1?(酰胺I?)處出現(xiàn)特征吸收峰,Silkll構(gòu)象特征譜在??1620cm-1?丨635CHT1?(酰胺I)范圍,說明絲素蛋白結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成更穩(wěn)定的P結(jié)構(gòu)。??在3283?cnr1附近出現(xiàn)吸收峰,為絲素蛋白中羥基(-OH)的振動(dòng)范圍。[3?7]??紅外照射能對聚己內(nèi)酯中包含的亞甲基(-CH2)、羰基(00)以及C-O-C??和C-O基團(tuán)在不同波段表征出相對應(yīng)的特征吸收峰。原始電紡膜與經(jīng)乙醇處理??膜在1360?1460?cnr1波段均出現(xiàn)三個(gè)較弱的吸收峰,為-CH2彎曲振動(dòng)的吸收峰,??并且分別在2934.27?cnr1和2937.79?cnr1處出現(xiàn)亞甲基伸縮振動(dòng)吸收峰。在1000???1320?cnr1范圍是C-0基團(tuán)的特征吸收峰處理前后膜在這個(gè)區(qū)段內(nèi)都有強(qiáng)弱??不等的吸收峰
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電紡聚己內(nèi)酯引導(dǎo)骨再生膜的仿生礦化研究[J]. 鄧霞,白石. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2016(06)
[2]可生物降解聚己內(nèi)酯材料共混改性研究進(jìn)展[J]. 王培,周曉霞,牛麗麗,李靜宇,劉彥彬,王煥英. 塑料科技. 2016(06)
[3]鈦酸正丁酯催化纖維素纖維接枝聚己內(nèi)酯[J]. 李韻卒,楊益琴,楊勤武,顧俐慧,王志國. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[4]電紡聚己內(nèi)酯/Ⅰ型膠原蛋白/納米羥基磷灰石復(fù)合材料的制備及其生物相容性研究[J]. 吳曉楠,苗雷英,劉玉,吳文蕾,孫衛(wèi)斌. 口腔醫(yī)學(xué). 2015(04)
[5]肌醇為核的星形聚己內(nèi)酯的制備及表征[J]. 王翠偉,劉超,陽紫瑩,朱小衛(wèi),孫洪范,孔德領(lǐng),楊菁,宋存先. 生物醫(yī)學(xué)工程與臨床. 2014(06)
[6]紫外光輻照制備超親水再生絲素蛋白膜[J]. 尹建偉,段郁,邵正中. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[7]配位型催化劑催化ε-己內(nèi)酯開環(huán)聚合[J]. 王培. 工業(yè)催化. 2013(02)
[8]納米羥基磷灰石/聚己內(nèi)酯復(fù)合大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的生物相容性[J]. 李家鋒,徐金霞,管海虹,崔群,孫秀英,陳麗娟,韓建國. 中國組織工程研究. 2012(38)
[9]不同剪切速率下高濃度再生絲素蛋白水溶液性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的研究[J]. 金媛,張耀鵬,杭怡春,邵惠麗,胡學(xué)超. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(22)
[10]PCL/SS納米纖維支架的制備及相容性研究[J]. 李海濱,李林昊,錢宇娜,蔡開勇,呂永鋼,鐘莉,劉萬錢,楊力. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2011(02)
博士論文
[1]靜電紡絲制備幾種聚合物/無機(jī)復(fù)合納米纖維與性能研究[D]. 王淑紅.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]再生絲素蛋白水溶液的干法紡絲及后處理研究[D]. 魏偉.東華大學(xué) 2011
碩士論文
[1]聚己內(nèi)酯絲素蛋白電紡膜的合成及改性研究[D]. 程亞杰.昆明醫(yī)科大學(xué) 2015
[2]聚己內(nèi)酯/絲素蛋白復(fù)合纖維神經(jīng)支架的制備及性能研究[D]. 宿丹.南京理工大學(xué) 2015
[3]聚己內(nèi)酯的合成及應(yīng)用研究[D]. 張鑫.太原理工大學(xué) 2013
[4]再生絲素蛋白結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的研究[D]. 熊思勇.蘇州大學(xué) 2010
[5]絲素蛋白/聚己內(nèi)酯復(fù)合超細(xì)纖維支架的制備及性能研究[D]. 唐圣奎.浙江理工大學(xué) 2010
[6]FTIR對絲素蛋白構(gòu)象的研究[D]. 劉明.浙江大學(xué) 2006
[7]聚己內(nèi)酯合成與改性的研究[D]. 於秋霞.西北工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):2956950
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