改性聚己內酯/絲素蛋白電紡纖維膜的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-01-04 14:46
[目的]本實驗以生物相容性優(yōu)良的高分子材料聚己內酯和再生絲素蛋白為原材料,采用高壓靜電紡絲工藝,制備出聚己內酯/絲素蛋白電紡纖維膜。針對聚己內酯和絲素蛋白的結構特性,將電紡膜引入醇-水反應體系和辛酸亞錫催化反應體系進行改性,觀察醇-水后處理和不同催化反應條件對聚己內酯/絲素蛋白電紡纖維膜結構及性能的影響,以期改善電紡纖維膜各方面性能,為膜改性研究提供理論基礎與實驗依據,拓展其在組織工程領域的研究與運用。[方法]運用高壓靜電紡絲技術,在特定紡絲工藝參數條件下,制備比例為3:7的聚己內酯/絲素蛋白電紡纖維膜。首先,通過乙醇-水溶液浸泡的后處理方式對電紡膜進行改性,實驗分先拉伸后浸泡和先浸泡后拉伸兩組,觀察電紡纖維膜纖維直徑和形貌結構變化,篩選較佳組經傅里葉紅外光譜分析(FTIR)、X線衍射分析、力學性能測試、表面潤濕性等檢測對電紡膜的結構和性能進行表征。其次,以辛酸亞錫為催化劑引發(fā)共聚反應,在實驗條件相同情況下,改變反應時間和聚合溫度,根據掃描電鏡圖像,觀察電紡膜纖維形貌結構,篩選出較為理想的改性條件。然后利用與乙醇后處理相同的檢測方法,表征共聚改性后電紡膜的結構與性能特征,分析比較兩種處...
【文章來源】:昆明醫(yī)科大學云南省
【文章頁數】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2?電紡膜外觀??
圖3未處理膜與乙醇處理后膜掃描電鏡圖??(a、b:未處理組?c、d:實驗A組?e、f:實驗B組)??如圖3所示,原始電紡膜電鏡掃描可見大量纖維交叉編織呈N狀結構,排列??雜亂,纖維粗細較均勻,表面光滑,無斷裂。實驗A組先拉伸1.5倍,經乙醇溶??液處理后,與原始膜相比,纖維直徑增加,粗細不均,粗大纖維表面出現人量樹??枝狀分叉纖維結構。纖維平均汽徑從原始膜710±247nm增加到2088±?1006mn,??這可能是因為電紡膜中的絲素蛋內發(fā)生溶脹所致。實驗B組先乙醇浸泡再在蒸??汽。评欤保当逗,膜部分纖維直徑增粗,為1206±471nm,粗細較不均勻,??細纖維表面出現斷裂紋,呈竹節(jié)狀。這uj?能是因為浸泡處理己經使絲素構象向穩(wěn)??定狀態(tài)轉變,再給予拉伸處理也無法提高纖維取向,取向度低,力學性能差,纖??維出現裂紋現象[35]?傮w而言?
圖4乙醇處理前、后電紡膜不同波段FTIR對照圖??(a未處理膜?b實驗A組膜)??圖4是原始靜電紡絲纖維膜與先拉伸后乙醇溶液浸泡處理后在800?4000??cm-1波段的紅外光譜對照圖。從圖中可以看出,原始電紡纖維膜在1528.87cm-1??(酰胺II)和1644.23?cm-1?(酰胺I)附近有兩個明顯的吸收峰,絲素蛋白在1525??cnr1?1535?cnr1?(酰胺II)、1640?cnr1?1660?cnr1?(酰胺I)頻率范圍的特征吸??收峰分子構象為亞穩(wěn)定狀態(tài)的Silk?I結構。經乙醇處理后,電紡膜在1515.68?cm-1??和1623.85?cnr1?(酰胺I?)處出現特征吸收峰,Silkll構象特征譜在??1620cm-1?丨635CHT1?(酰胺I)范圍,說明絲素蛋白結構轉變成更穩(wěn)定的P結構。??在3283?cnr1附近出現吸收峰,為絲素蛋白中羥基(-OH)的振動范圍。[3?7]??紅外照射能對聚己內酯中包含的亞甲基(-CH2)、羰基(00)以及C-O-C??和C-O基團在不同波段表征出相對應的特征吸收峰。原始電紡膜與經乙醇處理??膜在1360?1460?cnr1波段均出現三個較弱的吸收峰,為-CH2彎曲振動的吸收峰,??并且分別在2934.27?cnr1和2937.79?cnr1處出現亞甲基伸縮振動吸收峰。在1000???1320?cnr1范圍是C-0基團的特征吸收峰處理前后膜在這個區(qū)段內都有強弱??不等的吸收峰
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電紡聚己內酯引導骨再生膜的仿生礦化研究[J]. 鄧霞,白石. 華西口腔醫(yī)學雜志. 2016(06)
[2]可生物降解聚己內酯材料共混改性研究進展[J]. 王培,周曉霞,牛麗麗,李靜宇,劉彥彬,王煥英. 塑料科技. 2016(06)
[3]鈦酸正丁酯催化纖維素纖維接枝聚己內酯[J]. 李韻卒,楊益琴,楊勤武,顧俐慧,王志國. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2015(03)
[4]電紡聚己內酯/Ⅰ型膠原蛋白/納米羥基磷灰石復合材料的制備及其生物相容性研究[J]. 吳曉楠,苗雷英,劉玉,吳文蕾,孫衛(wèi)斌. 口腔醫(yī)學. 2015(04)
[5]肌醇為核的星形聚己內酯的制備及表征[J]. 王翠偉,劉超,陽紫瑩,朱小衛(wèi),孫洪范,孔德領,楊菁,宋存先. 生物醫(yī)學工程與臨床. 2014(06)
[6]紫外光輻照制備超親水再生絲素蛋白膜[J]. 尹建偉,段郁,邵正中. 化學學報. 2014(01)
[7]配位型催化劑催化ε-己內酯開環(huán)聚合[J]. 王培. 工業(yè)催化. 2013(02)
[8]納米羥基磷灰石/聚己內酯復合大鼠骨髓間充質干細胞的生物相容性[J]. 李家鋒,徐金霞,管海虹,崔群,孫秀英,陳麗娟,韓建國. 中國組織工程研究. 2012(38)
[9]不同剪切速率下高濃度再生絲素蛋白水溶液性質與結構的研究[J]. 金媛,張耀鵬,杭怡春,邵惠麗,胡學超. 材料導報. 2011(22)
[10]PCL/SS納米纖維支架的制備及相容性研究[J]. 李海濱,李林昊,錢宇娜,蔡開勇,呂永鋼,鐘莉,劉萬錢,楊力. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2011(02)
博士論文
[1]靜電紡絲制備幾種聚合物/無機復合納米纖維與性能研究[D]. 王淑紅.哈爾濱工程大學 2012
[2]再生絲素蛋白水溶液的干法紡絲及后處理研究[D]. 魏偉.東華大學 2011
碩士論文
[1]聚己內酯絲素蛋白電紡膜的合成及改性研究[D]. 程亞杰.昆明醫(yī)科大學 2015
[2]聚己內酯/絲素蛋白復合纖維神經支架的制備及性能研究[D]. 宿丹.南京理工大學 2015
[3]聚己內酯的合成及應用研究[D]. 張鑫.太原理工大學 2013
[4]再生絲素蛋白結構轉變的研究[D]. 熊思勇.蘇州大學 2010
[5]絲素蛋白/聚己內酯復合超細纖維支架的制備及性能研究[D]. 唐圣奎.浙江理工大學 2010
[6]FTIR對絲素蛋白構象的研究[D]. 劉明.浙江大學 2006
[7]聚己內酯合成與改性的研究[D]. 於秋霞.西北工業(yè)大學 2003
本文編號:2956950
【文章來源】:昆明醫(yī)科大學云南省
【文章頁數】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2?電紡膜外觀??
圖3未處理膜與乙醇處理后膜掃描電鏡圖??(a、b:未處理組?c、d:實驗A組?e、f:實驗B組)??如圖3所示,原始電紡膜電鏡掃描可見大量纖維交叉編織呈N狀結構,排列??雜亂,纖維粗細較均勻,表面光滑,無斷裂。實驗A組先拉伸1.5倍,經乙醇溶??液處理后,與原始膜相比,纖維直徑增加,粗細不均,粗大纖維表面出現人量樹??枝狀分叉纖維結構。纖維平均汽徑從原始膜710±247nm增加到2088±?1006mn,??這可能是因為電紡膜中的絲素蛋內發(fā)生溶脹所致。實驗B組先乙醇浸泡再在蒸??汽。评欤保当逗,膜部分纖維直徑增粗,為1206±471nm,粗細較不均勻,??細纖維表面出現斷裂紋,呈竹節(jié)狀。這uj?能是因為浸泡處理己經使絲素構象向穩(wěn)??定狀態(tài)轉變,再給予拉伸處理也無法提高纖維取向,取向度低,力學性能差,纖??維出現裂紋現象[35]?傮w而言?
圖4乙醇處理前、后電紡膜不同波段FTIR對照圖??(a未處理膜?b實驗A組膜)??圖4是原始靜電紡絲纖維膜與先拉伸后乙醇溶液浸泡處理后在800?4000??cm-1波段的紅外光譜對照圖。從圖中可以看出,原始電紡纖維膜在1528.87cm-1??(酰胺II)和1644.23?cm-1?(酰胺I)附近有兩個明顯的吸收峰,絲素蛋白在1525??cnr1?1535?cnr1?(酰胺II)、1640?cnr1?1660?cnr1?(酰胺I)頻率范圍的特征吸??收峰分子構象為亞穩(wěn)定狀態(tài)的Silk?I結構。經乙醇處理后,電紡膜在1515.68?cm-1??和1623.85?cnr1?(酰胺I?)處出現特征吸收峰,Silkll構象特征譜在??1620cm-1?丨635CHT1?(酰胺I)范圍,說明絲素蛋白結構轉變成更穩(wěn)定的P結構。??在3283?cnr1附近出現吸收峰,為絲素蛋白中羥基(-OH)的振動范圍。[3?7]??紅外照射能對聚己內酯中包含的亞甲基(-CH2)、羰基(00)以及C-O-C??和C-O基團在不同波段表征出相對應的特征吸收峰。原始電紡膜與經乙醇處理??膜在1360?1460?cnr1波段均出現三個較弱的吸收峰,為-CH2彎曲振動的吸收峰,??并且分別在2934.27?cnr1和2937.79?cnr1處出現亞甲基伸縮振動吸收峰。在1000???1320?cnr1范圍是C-0基團的特征吸收峰處理前后膜在這個區(qū)段內都有強弱??不等的吸收峰
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電紡聚己內酯引導骨再生膜的仿生礦化研究[J]. 鄧霞,白石. 華西口腔醫(yī)學雜志. 2016(06)
[2]可生物降解聚己內酯材料共混改性研究進展[J]. 王培,周曉霞,牛麗麗,李靜宇,劉彥彬,王煥英. 塑料科技. 2016(06)
[3]鈦酸正丁酯催化纖維素纖維接枝聚己內酯[J]. 李韻卒,楊益琴,楊勤武,顧俐慧,王志國. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2015(03)
[4]電紡聚己內酯/Ⅰ型膠原蛋白/納米羥基磷灰石復合材料的制備及其生物相容性研究[J]. 吳曉楠,苗雷英,劉玉,吳文蕾,孫衛(wèi)斌. 口腔醫(yī)學. 2015(04)
[5]肌醇為核的星形聚己內酯的制備及表征[J]. 王翠偉,劉超,陽紫瑩,朱小衛(wèi),孫洪范,孔德領,楊菁,宋存先. 生物醫(yī)學工程與臨床. 2014(06)
[6]紫外光輻照制備超親水再生絲素蛋白膜[J]. 尹建偉,段郁,邵正中. 化學學報. 2014(01)
[7]配位型催化劑催化ε-己內酯開環(huán)聚合[J]. 王培. 工業(yè)催化. 2013(02)
[8]納米羥基磷灰石/聚己內酯復合大鼠骨髓間充質干細胞的生物相容性[J]. 李家鋒,徐金霞,管海虹,崔群,孫秀英,陳麗娟,韓建國. 中國組織工程研究. 2012(38)
[9]不同剪切速率下高濃度再生絲素蛋白水溶液性質與結構的研究[J]. 金媛,張耀鵬,杭怡春,邵惠麗,胡學超. 材料導報. 2011(22)
[10]PCL/SS納米纖維支架的制備及相容性研究[J]. 李海濱,李林昊,錢宇娜,蔡開勇,呂永鋼,鐘莉,劉萬錢,楊力. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2011(02)
博士論文
[1]靜電紡絲制備幾種聚合物/無機復合納米纖維與性能研究[D]. 王淑紅.哈爾濱工程大學 2012
[2]再生絲素蛋白水溶液的干法紡絲及后處理研究[D]. 魏偉.東華大學 2011
碩士論文
[1]聚己內酯絲素蛋白電紡膜的合成及改性研究[D]. 程亞杰.昆明醫(yī)科大學 2015
[2]聚己內酯/絲素蛋白復合纖維神經支架的制備及性能研究[D]. 宿丹.南京理工大學 2015
[3]聚己內酯的合成及應用研究[D]. 張鑫.太原理工大學 2013
[4]再生絲素蛋白結構轉變的研究[D]. 熊思勇.蘇州大學 2010
[5]絲素蛋白/聚己內酯復合超細纖維支架的制備及性能研究[D]. 唐圣奎.浙江理工大學 2010
[6]FTIR對絲素蛋白構象的研究[D]. 劉明.浙江大學 2006
[7]聚己內酯合成與改性的研究[D]. 於秋霞.西北工業(yè)大學 2003
本文編號:2956950
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