丝素/PLCL共混膜及多孔材料:制备及性能

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丝素(SF)是一种可被生物降解且具有良好生物相容性的生物材料。天然丝素纤维具备优异的力学性能,但再生丝素材料往往力学性能较差,尤其表现在韧性的不足。聚L-丙交酯-co-己内酯(PLCL)是一种具有优异力学性能和良好生物相容性的生物材料。本文采用流延法制膜得到SF/PLCL共混膜,探究共混比对共混膜的形貌、凝聚态结构、力学性能以及L929细胞粘附和增殖的影响;采用沥滤法制备SF/PLCL共混多孔材料,探究成型工艺参数对多孔材料孔结构、凝聚态结构和压缩性能影响。首先,以六氟异丙醇为共溶剂,采用流延法制膜得到共混比为0/100、25/75、50/50、75/25、100/0的SF/PLCL共混膜。SF/PLCL共混后出现相分离,经乙醇处理SF结晶结构由SilkⅠ向SilkⅡ转变,SF组分出现收缩。未经乙醇处理纯丝素膜7天热水溶失率为22.13%,经乙醇处理后热水溶失率下降至1.33%。随着SF组分占比的增加,乙醇处理SF/PLCL共混膜的吸水性、杨氏模量上升,而断裂伸长率下降。相比于纯丝素膜,当SF/PLCL共混比为25/75时,共混膜表现出更良好的力学性能,且能够支持L929细胞更好的粘附和增殖。然后,以SF/PLCL共混比为25/75作为实验组,纯SF和纯PLCL作为对照组,采用沥滤法制备得到SF/PLCL共混多孔材料。随着Na Cl质量的增加,材料孔隙率总体呈上升趋势,而平均孔径则呈现下降趋势。随着(SF+PLCL)总质量的增加,材料孔隙率逐渐下降,而平均孔径轻微下降。结果表明,SF/PLCL共混多孔材料存在轻微相分离,二者之间并未生成新的共价键和结晶结构。相比于纯PLCL多孔材料,SF/PLCL共混多孔材料初始模量较高,具有更为稳固的孔结构。相比于纯SF多孔材料,SF/PLCL共混多孔材料具有更好的热稳定性。本文采用共混和沥滤法,制备得到SF/PLCL共混多孔材料。在本实验体系下,最终选定Na Cl质量为4 g、原料质量为0.4 g的成型工艺条件,制备得到厚度1 mm、孔隙率75%、平均孔径133μm的SF/PLCL共混多孔材料。
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