聚ε-己内酯/聚吡咯电纺膜的制备与性能

以吡咯(Py)和聚ε-己内酯(PCL)为原料、氯仿为溶剂,并掺杂一定量的十二烷基硫酸钠制备电纺膜,利用三氯化铁的氧化作用原位生成聚吡咯(PPy).对所得到的PCL/PPy电纺膜用红外光谱进行表征,在扫描电镜和透射电镜下观察纤维形貌,并测定力学性能和体积电阻率.结果表明,所生成的PPy以纳米粒子形式附着在电纺纤维表面,随着Py相对于PCL的质量百分含量由0增加到20%,PCL/PPy电纺膜的纤维直径从(730±341)nm逐渐下降至(325±84)nm;膜的拉伸模量和拉伸强度由不含Py的(25.7±0.8)MPa和(2.48±0.14)MPa分别增加至含有20%Py的(48.4±7.6)MPa和(5.05±0.59)MPa,断裂伸长率由(129±27)%下降至(86.2±9.1)%;体积电阻率降低了2～3个数量级.该PCL/PPy电纺纤维膜以期可作为电活性材料用于功能或生物医用领域.     

聚丁内酰胺/壳聚糖电纺纳米蛛网复合纤维膜的制备及性能

以生物基材料聚丁内酰胺（PBL）和壳聚糖（CS）为原料,考察了PBL/CS的混合液比例以及混合液浓度对纺丝混合液性质及电纺纤维膜的影响,并探讨了所制得电纺复合纤维膜的细胞相容性。结果表明：增加共混物中CS的含量及混合液浓度均会引起纺丝混合液电导率及黏度的增加;当混合液电导率的增加幅度较大时,有利于制得具有纳米蛛网结构的纤维膜;CS的加入抑制了PBL的结晶,制得的纤维结晶度低,甚至为无定形态。3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐（MTT）实验表明：PBL/CS纤维膜无细胞毒性,可促进细胞增殖,且具有纳米蛛网结构的电纺复合纤维膜的细胞增殖效果更佳。     

电子束辐照法制备交联共混物聚(ε-己内酯)/苯乙烯-丙烯腈共聚物的结晶动力学研究

将线形聚(ε-己内酯)(PCL)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)和三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)熔融共混,通过电子束辐照法制备了3组凝胶含量不同的交联PCL和PCL/SAN共混物样品.采用相差显微镜(PCOM)观察发现PCL与SAN具有良好的相容性.利用示差扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了交联PCL和PCL/SAN共混物的等温结晶动力学和非等温结晶行为.结果表明,当体系交联程度相近时,交联聚己内酯的结晶动力学随SAN含量的增加而明显减慢.在SAN含量相同时,交联聚己内酯的结晶速率随交联程度增大而减小.对分离提取的线形和交联组分进行结晶动力学的研究则表明SAN引入对PCL的结晶速率起到了关键性的抑制作用.     

氨基官能化聚乳酸电纺纤维的制备、 表征和应用

通过聚乳酸(PLA)和氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)混合进行静电纺丝制备氨基官能化聚乳酸纳米纤维. 采用滴定法测定了纤维表面氨基含量, 证明当KH550的添加量为3%~13%(质量分数)时, 有19%~26%的氨基出现在纤维的表面. 利用场发射扫描电子显微镜、 差示扫描量热(DSC)仪、 接触角测试仪和电子拉伸机对纤维形貌、 PLA的玻璃化转变温度和熔点以及纤维膜的亲水性和力学性能进行了表征. 结果表明, KH550的加入可以在电纺纤维表面引入氨基, 同时使纤维直径变细, 使PLA的玻璃化转变温度上升, 熔点下降, 电纺纤维膜的亲水性略有增加, 力学性能有所下降. 通过吸附将金纳米粒子负载到氨基官能化聚乳酸电纺纤维膜上, 得到负载型催化剂, 对硼氢化钠还原对硝基苯酚的反应具有良好的催化活性和重复使用性.     

基板受限条件下聚合物薄膜厚度对结晶的影响研究

通过溶液铸膜方法,用匀胶机(spin-coater)在铝箔基板上制备出一系列具有不同厚度的结晶聚合物聚羟基丁酸酯(PHB)和聚ε-己内酯(PCL)超薄膜.经退火处理后,用差热扫描量热仪(DSC)测试了薄膜厚度对其结晶熔点T_m和结晶温度T_c的影响.结果表明,结晶熔点T_m随超薄膜厚度的减小逐渐减小;在减至一定的厚度时,熔点有突升,至极大值后,随膜厚继续减小熔点又会骤降.而结晶温度T_c则一直随膜厚的减小而逐渐降低.可以认为,结晶聚合物的分子在基板受限作用下,主要是熔融熵的变化导致了熔点的上述变化,而受限条件下的扩散控制结晶使结晶温度降低.     

聚己内酯在聚己内酯/聚乙烯基甲基醚共混体系中的结晶研究

通过示差扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线散射(SAXS)研究了聚己内酯(PCL)/聚乙烯基甲基醚(PVME)共混体系中PCL的结晶行为.研究结果表明,共混聚合物中PCL的结晶度几乎不随体系的组成而发生变化.共混物中PVME的存在没有改变PCL的晶体结构,但是随着PVME含量的增加,片晶之间的距离则大,这主要是由于非晶层增厚引起的.     

聚环氧乙烷/聚乙基■唑啉共混体系结晶行为及相容性的研究

用偏光显微镜（ＰＬＭ）、ＤＳＣ、ＩＲ和ＷＡＸＤ等测试方法对聚环氧乙烷（ＰＥＯ）／聚乙基唑啉（ＰＥＯｘ）共混体系结晶行为及相容性进行了研究．结果表明，ＰＥＯ含量在３０％以上的共混体系中，几乎完全被球晶充满，非晶态ＰＥＯｘ作为微区分散在大球晶之间或之中；含量为２０％的共混体系照片上呈树枝状晶；含量低于１０％时则看不到结晶出现，体系形成单一的非晶相．对任何组成的共混物，均只出现单一的玻璃化转变温度（Ｔｇ），而且符合Ｆｏｘ方程揭示的规律；随ＰＥＯｘ组分含量的增加，共混体系的结晶度减小，熔点下降，并利用平衡熔点方程计算出ＰＥＯ与ＰＥＯｘ的相互作用能密度．非晶ＰＥＯ与ＰＥＯｘ热力学相容，其相容性是由于这两种分子间存在着特殊相互作用．ＰＥＯｘ的加入不会改变ＰＥＯ的晶胞参数．     

聚全氟乙丙烯中空纤维膜研究

以聚全氟乙丙烯(FEP)为成膜聚合物,复合无机粒子为成孔剂,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为稀释剂,采用熔融纺丝工艺制备得到FEP中空纤维膜.分析和讨论了不同成膜体系对FEP中空纤维膜热性能、动态力学性能和力学性能的影响,并对膜的纯水通量和孔径分布进行表征.用扫描电子显微镜(SEM)观察了膜的横断面和表面形貌.结果表明,所得FEP中空纤维膜为由溶出微孔和界面微孔组成的海绵状孔结构.随着成孔剂含量的增加,成孔剂在成膜体系中分散程度变差,容易发生团聚,最终导致膜孔径变大,孔径分布变宽.成孔剂和稀释剂对FEP中空纤维膜的热性能和动态力学性能影响较小.当FEP含量增加到70 wt％时,膜表面容易形成一层致密层,降低了膜的通透性.     

具有抗菌性能的载药复合微纳米纤维的制备及其结构和性能表征

利用静电纺丝技术制备了一种具有抗菌性能的氧化锌(ZnO)/聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)载药微纳米纤维膜,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分别对复合膜的表面形态、元素组成和化学结构进行表征。通过抗菌实验评价了复合膜的抗菌性能,用紫外分光光度计测试复合膜在体外的药物释放行为。结果显示,以物理共混的方式将ZnO和氢溴酸高乌甲素(LAH)成功载入复合微纳米纤维;与PLA/PCL复合微纳米纤维膜相比,ZnO/PLA/PCL复合微纳米纤维膜表现出更好的抗菌效率。当ZnO含量为10%(wt)时,复合微纳米纤维膜具有最佳的抗菌性能;药物释放性能结果表明,ZnO/PLA/PCL复合微纳米纤维膜具有良好的药物缓释性能。     

聚己内酯在聚己内酯/苯乙烯丙烯腈共聚物共混体系中的受限结晶

通过示差扫描量热 (DSC)、广角X 射线衍射 (WAXD)和小角X 射线散射 (SAXS)在不同尺度范围研究了聚己内酯 (PCL) 苯乙烯 丙烯腈共聚物 (SAN)共混体系中PCL的结晶行为 .由于该体系中SAN的玻璃化温度高于PCL的熔点 ,从而导致了PCL的结晶行为是一种受限结晶 .研究结果表明PCL的结晶行为从宏观 (DSC结果 )、介观 (SAXS结果 )到微观 (WAXD结果 )都受到了高玻璃化温度SAN的限制 .     

基于电纺PNIPA-AA/PCL纤维基底的细胞膜片制备

将N-异丙基丙烯酰胺（NIPA）与丙烯酸（AA）通过自由基聚合得到AA接枝改性的聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPA-AA）。然后将PNIPA-AA与聚己内酯（PCL）混合电纺制备PNIPAAA/PCL温敏纤维。采用核磁共振波谱与傅里叶红外光谱分析聚合物的化学结构,通过变温红外光谱与紫外-可见分光光谱检测聚合物的温敏性;通过扫描电镜与水接触角观察电纺纤维基底的形貌与温敏性;最后以小鼠成纤维细胞（C3H/10T1/2）为模型细胞,研究PNIPA-AA/PCL纤维基底对细胞膜片的形成与脱落的影响。结果表明,PNIPA-AA的低临界溶解温度（LCST）为33.6℃,可电纺性较好;PNIPA-AA/PCL温敏纤维在高温（37℃）下疏水程度更高,低温（20℃）下水浸润速率更快;该温敏纤维基底可促进小鼠胚胎成纤维细胞（C3H/10T1/2）增殖和细胞外基质（ECM）分泌,仅需10 min降温即可使形成的细胞膜片完全分离,且脱落后膜片完整性与功能性保持完好。     

聚乙烯醇明胶混合水溶液的静电纺丝

将聚乙烯醇与明胶混合水溶液进行静电纺丝,制备了聚乙烯醇与明胶混合超细纤维及其电纺膜,研究了混合纺丝液的组成对纺丝液的粘度、表面张力和电导率的影响,观察了纤维的微观形貌,并对电纺膜进行了差示扫描量热测定.结果表明:当混合液中明胶含量小于20 9/6时,静电纺丝可以稳定进行.随着明胶含量由5%逐渐增加至25%,混合超细纤维的平均直径先是由260nm逐渐下降至207 nm而后又逐渐增加至320 nm.明胶的含量低于15%时,不影响其混合电纺膜中PVA的结晶.     

辐照对聚己内酯结构和性能的影响

研究了γ 辐照对不同分子量的聚己内酯 (PCL)的力学性能、热性能、结晶行为的影响 ,在此基础上 ,研究了辐射交联后的PCL的形状记忆行为 .研究结果表明 ,PCL的分子量越大 ,辐射交联所需的凝胶化剂量越低 .溶胶分数S +S1 2 与 1 D的关系很好地符合Charlesby Pinner关系式 ,说明PCL的辐射交联属于无规交联 .剂量对PCL的力学性能影响显著 ,剂量越大 ,抗张强度和断裂伸长率下降越多 ,但分子量较高的PCL的抗张强度受剂量的影响较小 .DMA分析表明 ,聚己内酯辐照交联后的弹性模量和耐热性能显著提高 .交联度较高的PCL表现出高弹态 ,可以拉伸 ,并具有较好的形状记忆行为 .DSC分析表明 ,辐射交联使PCL的结晶度有所增加 ,但也使结晶熔点有所降低     

过氧化物引发交联聚ε-己内酯的研究

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,对聚ε-己内酯(PCL)进行交联,研究了过氧化物含量,交联温度和交联时间对交联反应的影响,较高的交联温度可以提高BPO引发交联反应的速率.采用DSC、WAXD和DMA等方法对交联后聚ε-己内酯的结晶行为、玻璃化转变、力学性能及其生物降解特性进行了研究.结果表明,交联PCL的结晶度下降,熔点降低,玻璃化转变温度降低,但结晶温度有所提高.交联PCL的断裂伸长率和杨氏模量均下降.但是仍具有完全的生物降解能力.     

离子液体增塑生物基聚丁内酰胺的热分解机理

采用疏水性1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF₆)和亲水性1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐 ([BMIM]BF₄)两种咪唑类离子液体(IL)增塑聚丁内酰胺(PBL), 探讨了IL对PBL结晶性能及热性能的影响. 研究发现, 两种IL都会削弱PBL分子间氢键, 并抑制PBL晶体在(200)晶面的生长, 降低PBL结晶度. 当IL添加质量分数为5%时, 增塑膜熔点下降7~8 ℃. 与纯PBL膜相比, [BMIM]BF₄增塑PBL膜热稳定性下降, 而[BMIM]PF₆增塑PBL膜的热稳定性提高. [BMIM]PF₆增塑PBL膜热分解过程的热动力学分析结果表明, 其热分解反应活化能为46.68 kJ/mol, 反应级数为1, 热分解最概然机理函数模型符合Mampel单行法则(一级), 即PBL受到热刺激后, 在聚合物和分解产物界面无规律成核, 反应核心具备反应活性, 随后反应逐步扩大, 直至结束.     

聚L-乳酸/聚(天冬氨酸-co-乳酸)共混物的制备及其相容性研究

采用氯仿/乙醇共沸溶液浇铸法制备了混合均匀的聚L-乳酸/聚(天冬氨酸-co-乳酸)共混物(PLLA/PAL)体系.研究了PLLA/PAL共混体系的热性能、结晶行为、形态结构和力学性能,评价了PLLA和PAL之间的相容性.结果表明,PAL对PLLA的结晶行为和热性能产生了较大的影响,共混物的结晶度较低,共混体系中部分PAL会进入PLLA球晶的片晶而导致PLLA球晶结构不完善,熔点降低.PAL的含量小于20%的PLLA/PAL共混物的拉伸强度和断裂延伸率均高于纯PLLA.PLLA和PAL分子链相互缠结,产生的氢键使分子链间存在较强的相互作用,具有较好的相容性.     

聚己内酯的等温与非等温结晶动力学研究

采用示差扫描量热(DSC)与同步辐射小角X射线散射(SR-SAXS)技术分别研究了聚己内酯(PCL)的等温与非等温结晶动力学及等温结晶过程中PCL片层结构的变化. 在等温结晶过程中, Avrami指数n≈3, 表明PCL以异相成核的三维球晶方式生长. 同时计算了折叠链表面自由能等结晶动力学参数. 在非等温结晶的过程中, Avrami指数n≈4, 表明PCL以均相成核的三维球晶方式生长. 同步辐射小角X射线散射数据分析表明, 在等温结晶过程中, 长周期与非晶层的平均厚度随着结晶时间的增加会经历先减小后几乎不变的过程, 而结晶层的平均厚度不随结晶时间变化而变化. 同时随着结晶温度的升高, 长周期、结晶层厚度与非晶层厚度等片层结构参数均增加.     

生物可降解聚丁二酸/苯基丁二酸丁二醇酯系列共聚物的合成及其结晶行为

合成了一系列聚丁二酸/苯基丁二酸丁二醇共聚酯(PBSBS),利用DSC、1H-NMR和X射线等测试手段对共聚物组成、热力学性能、结晶性能、等温结晶行为进行了表征和研究.结果表明,含苯基的共聚单元的引入显著改变了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的热力学性能4,利用Hoffman-Week曲线得到的共聚物平衡熔点随共聚组分含量的增加显著降低,玻璃化转变温度则明显升高,结晶熔点符合无规共聚物的Flory方程.此外,利用Avrami方程对均聚物PBS以及共聚物PBSBS-10分别进行了等温结晶行为研究,结果表明共聚使结晶速率降低,PBS和PBSBS-10的Avrami指数分别介于2.8~3.0和2.7~2.9之间,结晶方式为三维生长异相成核,X射线测试结果表明共聚不影响晶体结构.     

聚乙二醇-b-聚乳酸的合成及其电纺形成超细纤维研究

为了提高聚乳酸的亲水性,以辛酸亚锡为催化剂、聚乙二醇单甲醚(mPEG)为大分子引发剂进行丙交酯(LLA)开环聚合,合成聚乙二醇-b-聚乳酸两嵌段共聚物(PELA).以红外光谱1、H核磁共振谱、接触角测试、差热扫描量热分析等方法对PELA的结构及性能进行表征.结果表明,通过调控mPEG与LLA的投料比可以控制PELA的相对分子质量,而随着mPEG组分含量或链长增加,共聚物亲水性增强,但其Tg、Tcc、Tm有所降低.由普通电纺制备PELA超细纤维,并分别由乳液电纺和同轴电纺得到以水溶性聚氧化乙烯(PEO)为芯、PELA为壳的芯/壳结构复合超细纤维(E-PEO/PELA和C-PEO/PELA).扫描电镜和透射电镜结果表明,PELA、E-PEO/PELA和C-PEO/PELA超细纤维形貌良好.随着PELA中mPEG含量的增加,电纺PELA纤维膜的吸水率增强,而由乳液电纺和同轴电纺制备的PEO/PELA芯/壳结构超细纤维膜,亲水性均好于PELA超细纤维膜.     

PVA/SiO2-TiO2杂化电纺纤维膜的形态与性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、钛酸四丁酯(TBT)和聚乙烯醇(PVA)为原料, 用溶胶凝胶法制备了PVA/(SiO2-TiO2)杂化纺丝液, 将其电纺成纤维膜. 红外光谱结果证实, PVA的羟基与TEOS和TBT水解后的羟基发生了缩合反应, 杂化电纺纤维膜以网络结构形式相结合; X射线衍射分析表明, 杂化电纺纤维膜的结晶度比纯PVA电纺纤维膜小; 扫描电镜表明, 随杂化纤维膜中无机相含量的增加, 纤维的直径不断增加, 纤维出现一定的弯曲和扭曲, 并伴有少量带状结构的纤维; 紫外-可见光谱结果表明, TiO2的引入增加了纤维膜的抗紫外性; TGA热分析结果表明, 杂化纤维膜的耐热性能优于纯PVA电纺纤维膜的; 耐水性和稳定性测试表明, 杂化纤维膜的耐水性和稳定性优于纯PVA和PVA/SiO2电纺纤维膜的.