论文部分内容阅读
本硕士论文以聚氨酯和壳聚糖为主要原料制备壳聚糖接枝改性聚氨酯多孔生物材料,首先以顺丁烯二酸酐(MA)、对苯二甲酸(PTA)、一缩二乙二醇(DEG)、新戊二醇(NPG)为共聚单体,二月桂酸二丁基锡与对甲苯磺酸为混合催化剂,采用熔融缩聚法合成聚酯预聚体,研究了醇酸摩尔比、反应时间、反应温度、催化剂用量等因素对聚合产物性能的影响,当聚合物中MA:PTA为80:20、NPG:DEG为90.10,醇酸摩尔比为1.3:1,前期反应时间为4h,加入顺丁烯二酸酐后的反应时间为5h,即总反应时间为9h,最高反应温度为235℃,催化剂用量为原料总质量的0.1%,所得不饱和聚酯多元醇为浅黄色黏性透明固体,酸值为4.2mgKOH/g、羟值为42.9mgKOH/g,相对分子质量为2382。通过红外光谱分析,证明所得产品的分子链中含有大量的酯键、羟基、碳碳双键和苯环等官能团。在此聚酯预聚物中,加入HDI三聚体进行扩链,通过控制异氰酸基和羟基的摩尔比,合成聚氨酯(PU),同时以氯化钠为致孔剂,采用溶液浇铸/致孔剂溶出法制备了组织工程用聚氨酯多孔支架材料。探讨了致孔剂用量、致孔剂粒径大小等因素对多孔支架性质的影响,如孔隙率、吸水率等。所得到的多孔聚氨酯支架的孔径范围在95~180um,孔隙率可达82.7%,吸水率为213%,支架的孔隙率和孔尺寸通过改变致孔剂粒子的含量和尺寸得以控制。 以上述方法制备的多孔聚氨酯材料为原料,以过氧乙酸为环氧化剂,采用溶液浸泡法得到环氧化改性聚氨酯材料后,加入壳聚糖溶液进一步改性,得到壳聚糖接枝改性聚氨酯多孔支架材料。分析了反应时间、反应温度对环氧值的影响,通过光学显微镜、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析仪(TG)等对多孔聚氨酯支架,多孔壳聚糖接枝改性聚氨酯支架的形貌、结构和性质进行了表征。聚氨酯进行环氧化改性的适宜温度为55℃,反应时间10h,得到环氧值为0.41mol/100g。傅立叶红外光谱FT-IR测定显示环氧基的存在,壳聚糖与环氧改性聚氨酯之间也发生了反应,所得CS/PU多孔支架与PU多孔支架相比,孔径和孔隙率会降低,吸水率增加,CS/PU支架在含有溶菌酶的PBS溶液中降解的实验表明,CS/PU多孔支架相比PU多孔支架的可生物降解性增加;热重TG分析显示CS/PU多孔支架在200~300℃及300~600℃之间产生热失重现象,主要是壳聚糖高分子链、高分子支链遭到破坏引起的,较好地实现了提高单一PU多孔支架、CS多孔支架的性能。