聚乳酸纤维电纺成形及其形态结构控制的研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:Baggio_Fu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
首先,论文研究了混合溶剂组成(三氯甲烷/乙醇)对可纺性聚乳酸电纺成形的影响。将聚乳酸分别溶于不同配比的混合溶剂中,混合溶剂中三氯甲烷/乙醇的配比分别为100/0,95/5,85/15,75/25,65/35,45/55(v/v)。由于乙醇是聚乳酸的非溶剂,所以混合溶剂(三氯甲烷/乙醇)中的乙醇体积含量不能大于55%,否则,就得不到均一透明的高分子溶液。将在不同配比的混合溶剂中配置的浓度为4wt%,6wt%,8wt%的聚乳酸溶液在不同的纺丝工艺条件下进行电纺成形。结果发现,在相同纺丝工艺参数和浓度下,混合溶剂中三氯甲烷/乙醇的配比对聚乳酸的可纺性产生了很大的影响:浓度为4wt%的聚乳酸溶液,当溶剂为纯三氯甲烷时,聚乳酸溶液不能电纺成形,在高电压下溶液电喷出很多大小不一液滴,而得不到纤维;当采用混合溶剂三氯甲烷/乙醇时,聚乳酸溶液可以电纺成形,并且,随着混合溶剂中乙醇体积含量的增加,聚乳酸溶液的可纺性逐渐变好。当混合溶剂中乙醇的体积含量达到55%时,电纺纤维上的串珠结构消失,纤维直径均匀。考虑到制备的聚乳酸的电纺纤维毡将应用于组织工程和医学领域,电纺纤维毡的基本性能的研究是非常必要的。在论文中还采用扫描电镜(SEM)、热失重(TGA)、X射线衍射(XRD)、接触角测定仪和材料力学试验机,研究了混合溶剂的配比和溶液浓度对电纺纤维直径及其分布,电纺纤维毡的热性能、结晶性能、表面性能和机械性能的影响,并且将电纺纤维膜与聚乳酸/三氯甲烷的溶液浇铸膜的上述性能进行了对比研究。结果发现,随着混合溶剂中乙醇体积含量的增加,纤维的直径逐渐减小,纤维直径分布逐渐均匀;溶液浇铸膜和电纺纤维的热性能差别较大,混合溶剂中乙醇的体积含量对电纺纤维的热性能影响较小;溶液浇铸膜的结晶度有44.8%,电纺纤维的结晶度在20.8%左右,混合溶剂中乙醇的体积含量和溶液浓度对结晶度影响较小;溶液浇铸膜的接触角有79.2°,电纺纤维的在120°以上,随之电纺纤维直径的增加,纤维毡的接触角增加;溶液浇铸膜的断裂强度有21.33MPa左右,电纺纤维的断裂强度最大只有1.2MPa,纤维的直径和堆积状况对电纺纤维毡的断裂强度和断裂过程都有一定的影响。为了找到混合溶剂影响聚乳酸电纺成形的原因,在论文中研究了聚乳酸在不同配比的混合溶剂中的溶液性质。这主要包括聚乳酸在不同配比的混合溶剂中的特性粘度,浓度为4wt%、6wt%和8wt%的聚乳酸溶液的电导率、表面张力和剪切粘度。结果发现,随着乙醇在混合溶剂中体积含量的增加,聚乳酸的特性粘度先小量增加,在乙醇的体积含量大于15%后,聚乳酸的在混合溶剂中的特性粘度逐渐减小。随着乙醇在混合溶剂中体积含量的增加,溶液的电导率也逐渐增加,但溶液电导率的最大值只有1.09μs/cm;溶液的表面张力先减小后增加;溶液的剪切粘度逐渐减小。结果分析认为,高分子在溶液中的缠结程度和溶液的电导率是影响溶液可纺性的主要原因,高分子溶液的表面张力和剪切粘度的变化对可纺性改善的贡献很小。前面主要讨论了混合溶剂(三氯甲烷/乙醇)对聚乳酸电纺纤维的宏观形态结构的影响,为了进一步控制和改变电纺纤维的表面和内部形态结构,以扩大聚乳酸电纺纤维的应用领域,论文后面提出了一种制备多孔结构电纺纤维的方法。将聚乳酸溶于一定配比的二氯甲烷(溶剂)和正丁醇(非溶剂)的混合溶剂中。在静电纺丝的过程中,由于溶剂的挥发性远高于非溶剂的,所以溶剂和非溶剂的挥发使高分子溶液射流组成进入三元相图中的两相区。因此,高分子溶液射流就会产生不同的相分离结构,并且剩余非溶剂的挥发将导致多孔纤维的产生。实验结果表明:如果溶剂的挥发性远大于非溶剂的,并且纺丝电压较低,那么就比较容易制备多孔结构的电纺纤维;如果想制备高孔隙率的电纺纤维,非溶剂/溶剂的配比应当充分靠近40/60;纤维接收环境的温度不能太高以避免粘联现象的发生。PLLA多孔结构的电纺纤维,以其高比表面积和纤维表面的粗糙形态结构,将使其成为药物缓释领域和组织工程领域理想的材料。
其他文献
近年来,我国高校办学规模不断扩大,受社会因素的影响也逐渐增多,高校的各种风险事件不断发生。传统侵权责任法的单一赔偿机制不足以救助高校频发的大规模侵权受害者,而将责任
通过对成都地磁台的仪器配置、误差来源、资料质量等方面进行综合分析,结果表明.成都地磁台的观测质量稳定,资料连续可靠。成都地磁台的观测能够正确反映成都地区地磁场的变化特
目的探讨血清胃蛋白酶原(PG)、胃泌素(GS)水平在萎缩性胃炎诊断中的价值。方法采用酶联免疫吸附试验法检测45例萎缩性胃炎患者及20例健康体检者血清PGⅠ、PGⅡ、GS水平,并计
改革开放以来,随着农村生态环境问题的凸显,学术理论界对此进行了广泛研究。本文围绕农村生态环境问题的表现、产生的原因、解决路径以及农村生态环境指标体系等方面予以综述
在新课程改革背景下,"数学素养"成为较为热门的词汇,一方面是因为数学教学不仅仅局限于知识的传授,更重要的是提升学生的数学核心素养,这是学生必备的素养之一.就数学学科而
从古诗词艺术歌曲在历史中的形成、发展入手,阐述了古诗词歌曲的历史演变进程;从诗词本身、诗词的韵律和演唱古诗词艺术歌曲的行腔等方面,描述了古诗词艺术歌曲的艺术价值和
本文以SPOT6高空间分辨率遥感影像为数据源,通过植被覆盖度和地上生物量两个参数进行滩涂湿地入侵种互花米草植株高度的估算研究。结果表明,三沙湾滩涂湿地互花米草植株高度
制定科学的教师教育专业认证办法是构建教师教育专业认证制度的一个重要组成部分,它对于确保教师教育专业认证的效率和效果甚为关键。基于国际经验以及相关领域的实践做法,建
<正>人民出版社2018年9月版作为国家发改委智库重要研究成果,《中国对外开放40年》是一部梳理中国对外开放40年基本历程、重大政策和主要成就的专著。该书紧密围绕1978年至今
利用RS600旋转流变仪测出了不同浓度下聚合物溶液的流变性,分析了温度、剪切速率、质量浓度对流变特性的影响,采用幂律模式拟合流变曲线得出了相应的幂律指数和稠度系数。通