生物材料因具有良好的生物相容性和可降解性,目前在人工脏器、药物控释、组织工程等方面得到了广泛应用并仍在不断扩宽其领域。当代生物材料正由第一、二代的可降解吸收型合成聚合物或天然活性物质向兼具可降解和细胞或/和基因活化两类特性的第三代生物材料发展。合成聚合物和天然高分子由于自身的分子结构限制,综合性能上都不同程度的存在各种缺陷,难以满足实际应用的特殊要求,一般常需要对其进行物理、化学等杂化改性,以平衡各组分间的综合属性,扩展其应用空间。常见的方法主要包括射线处理、共聚、共混、成型加工等。本研究合成了几类可降解型聚膦腈,并利用淀粉、明胶等天然材料对其进行交联、共混等杂化处理,力图改善聚膦腈的亲水性和降解速率;同时通过静电纺丝手段制备了一系列表面可湿性各异的聚膦腈纳米纤维。1.利用直链淀粉与甘/丙氨酸乙酯共取代聚膦腈交联,获得了一种具有网络结构的新型杂化材料。实验结果表明,淀粉衍生物上的羟基经转变为醇钠后,可与聚膦腈分子链上的P-Cl键发生亲核取代;所得聚合物膜无明显相分离,力学性能优于具有相似组成的直链淀粉/聚膦腈共混膜,表面亲水性和吸水率与对应的共混膜接近,且均高于纯聚膦腈膜。2.正交设计初步探讨了戊二醛蒸汽交联诸因素对明胶冷冻干燥多孔膜交联度、吸水率、力学强度等性能的影响,获得了最佳交联工艺组合。结果显示,明胶膜经戊二醛蒸汽交联后压缩强度、吸水率、耐水性均有不同程度的增加。相对于溶液交联,蒸汽交联更加均匀、可控,膜的多孔结构也能够得以完整保持。3.为配合侧基功能化聚膦腈/明胶杂化纤维静电纺丝成型的研究,讨论了电纺过程中操作电压、溶液浓度、环境温度对聚膦腈纳米纤维形貌和直径分布的影响。扫描电镜检测证实,溶液浓度直接影响纤维形貌和平均直径大小,15 w/v%TFE浓度以下不利于PAGP成丝,所得纤维表面存在大量珠串;环境温度过低,纤维之间容易粘连,温度过高则容易堵塞流道,导致可纺性下降;温度直接影响甲氧基乙氧基全取代聚膦腈/明胶纺丝液的粘度和电导率,而戊二醛蒸汽交联将有助于提高混纺纤维中明胶成分的耐水性能。4.以四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、三氟乙醇为溶剂,分别制备了聚膦腈和聚己内酯的电纺纳米纤维。实验发现,所有的聚己内酯纤维膜都表现出几乎相同的对水接触角,而聚膦腈纤维膜却随着所用溶剂的不同表面可湿性存在显著差异。XPS以及IR检测表明,因使用溶剂极性的差异和溶剂与聚膦腈分子间相互作用的强弱,聚膦腈分子中的磷、氮原子不同程度的迁移至纤维表面,造成了无纺膜亲水性的不同。由于聚己内酯分子内极性原子的种类和含量很少,原子迁移现象并不明显。5.将合成的聚膦腈与明胶共混电纺,获得了一系列不同组分比例的纤维,纤维平均直径随明胶含量的上升从300 nln逐渐增大到1μm。TEM和EDS检测显示,若明胶百分比含量低于50 wt%,杂化纤维呈现出明显的核(明胶)-壳(PAGP)结构;当明胶含量超过70 wt%时,核-壳结构消失,转变为均一的连续结构,明胶成分出现在纤维表面。明胶的加入有效的改善了聚膦腈纳米基质的亲水性能。