论文部分内容阅读
当今世界聚乙烯醇（PVA）的用途越来越广泛,为了满足各种不同用途的要求,国内外纷纷对PVA进行研究,以开发具有各种优异性能的PVA材料。本文在保持PVA原有性能的基础上通过物理或化学手段赋予其新的特性或对其原有的性能进行改善。主要研究内容如下:1.为了将PVA和烯丙基聚乙二醇（APEG）两种组分的优势性能互补,使材料具有更高利用价值,因此设计并利用共聚合反应制备了一种新材料PVA-co-APEG,通过傅利叶变换红外光谱仪（FTIR）和核磁共振波谱仪（NMR）证明了其成分组成和分子结构。并采用X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TGA）分别研究了PVA-co-APEG的结晶性能、相变性能以及热稳定性。通过静电纺丝技术和SEM验证了PVA-co-APEG的可电纺丝。2.为了解决PVA与聚氧化乙烯（PEO）的互溶后分相的问题,为静电纺丝提供长时间的共混相,因此将前期设计并合成的PVA-co-APEG作为两亲性增溶剂添加到PVA/PEO复合溶液中,并通过FTIR、XRD、扫描电子显微镜（SEM）、DSC和静电纺丝技术等对溶液的稳定性、均一性、结晶性能、相变性能以及可电纺性等性能进行了表征,证明了PVA-co-APEG作为两亲性增溶剂的有效性。3.以PVA/PEO为原料、PVA-co-APEG为改性剂,采用静电纺丝技术制备不同PVA-co-APEG含量的PVA-co-APEG/PVA/PEO的纳米纤维膜,并通过测试和表征对其综合性能和生物相容性进行了评估。结果表明:随着PVA-co-APEG含量的增加,纳米纤维膜仍具有较高的孔隙率,直径分布仍均匀,且无黏连、细丝和珠节出现;断裂应力在PVA-co-APEG含量为4%时达到最大值10.32 MPa;纳米纤维膜对液体最大吸收率的顺序为:细胞培养基＞胎牛血清＞磷酸盐缓冲液;纳米纤维膜与液体接触后变得柔软黏滑,几乎没有细胞附着的识别位点,可以有效避免与皮肤组织或愈合伤口发生黏连,且细胞毒性等级为0,在医用敷料领域中具有潜在的应用前景。4.将南极磷虾蛋白（AKP）与PVA、PEO进行复合,以提高生物相容性,并添加PVA-co-APEG提高溶液稳定性,采用静电纺丝技术制备不同AKP含量的AKP/PVA-co-APEG/PVA/PEO纳米纤维膜,并对其综合性能和生物相容性进行了评估。结果表明:AKP的加入没有对纳米纤维的微观形貌产生影响,仍具有较高的孔隙率,其平均直径在AKP含量为15%时达到最大值389.98 nm;随着AKP含量的增加,纳米纤维膜的断裂应力和断裂应变分别提升了13.46%和32.20%;随着AKP含量的增加,纳米纤维膜对胎牛血清的吸收率持续增加,且纳米纤维膜的细胞相容性得到提升,且细胞毒性等级均为0。AKP增加了细胞附着的识别位点,为细胞提供了更好的黏附、生长和增殖的条件,在生物医用材料和组织工程支架中具有潜在的应用前景。5.将壳聚糖（CS）与PVA、PEO进行复合,以提高细胞相容性、亲水性,并添加PVA-co-APEG提高溶液稳定性,采用静电纺丝技术制备不同CS含量的CS/PVA-co-APEG/PVA/PEO纳米纤维膜,并对其综合性能和生物相容性进行了评估。结果表明:在CS含量达到20%时,纳米纤维的微观形貌开始变差,有黏连、细丝以及薄膜状纤维出现;在CS含量为10%时,其孔隙率高达91.22%、标准回潮率达到最大值23.40%;随着CS含量的增加,断裂应力逐渐增大至15.37 MPa,提升了67.61%,断裂应变逐渐减小至17.70%,降低了62.84%;随着CS含量的增加,且纳米纤维膜对三种不同液体的吸收率逐渐增加,最大吸收率的大小顺序为:胎牛血清＞细胞培养基＞磷酸盐缓冲液;随着CS含量的增加,纳米纤维膜的细胞相容性大幅度提升,且细胞毒性等级均为0,纳米纤维膜被细胞完全覆盖,细胞主体的突起紧密相连、并排排列,细胞在三维空间中有序、规则地生长,在生物医用材料和组织工程支架中具有潜在的应用前景。