静电纺PLA/PCL复合纳米纤维膜的制备及性能研究

为了减轻溢油事件给生态环境和人们生产生活带来的影响，以天然可降解聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)为材料，采用静电纺制备不同共混比的PLA/PCL复合纳米纤维膜用于疏水吸油。利用扫描电子显微镜观察纤维表面形貌，并测试不同共混比PLA/PCL纤维膜的直径、拉伸性能、水接触角、吸油倍率和保油率。研究结果表明，随着PCL添加量的增加，纤维直径减小，断裂强度减小，而纳米纤维膜的断裂伸长率则从原来的72.53%增加到了118.45%,具有良好的韧性；共混后的PLA/PCL纳米纤维膜的水接触角最高可达140.56°,相比纯PLA纳米纤维膜水接触角增加了2.66°,对机油、花生油和菜籽油的最大吸油倍率分别为47.10g/g、41.13g/g和37.93g/g,对机油的保油率最高可达76.16%,具有良好的疏水亲油性能。     

皮/芯结构丝素/聚己内酯超细纤维的包覆率调控及性能

本实验分别采用六氟异丙醇(HFIP)、HFIP-甲酸(体积比 8∶2)以及HFIP-二氯甲烷(体积比 8∶2)作为聚己内酯(PCL)的溶剂,采用HFIP作为丝素(SF)的溶剂,利用同轴静电纺丝技术制备皮/芯结构的SF/PCL(C-SF/PCL)纤维。透射电子显微镜的测试结果显示,所制备的纤维网中具有C-SF/PCL纤维。X射线能谱仪的分析结果表明,当芯层PCL采用HFIP-二氯甲烷(体积比 8∶2)作为溶剂时,纤维网中含有较多的C-SF/PCL纤维。拉伸测试结果表明,C-SF/PCL纤维网的拉伸断裂强度和断裂伸长率都较纯SF纤维网有明显提高。以纤维网作为支架培养EA.hy926细胞,结果表明,C-SF/PCL纤维网和SF纤维网相似,细胞都能良好黏附和增殖。以上研究结果说明,C-SF/PCL纤维网可能有潜力应用于血管组织工程支架。     

静电纺SF/PLA共混纳米纤维的形态结构及热性能

以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,通过静电纺丝方法纺制了不同比例的丝素蛋白/聚乳酸(SF/PLA)共混纳米纤维,并通过SEM、FT-IR、X射线衍射和TG-DTA研究了该纳米纤维非织造网的形态特征、分子结构和热性能。结果表明,纤维直径在246nm～2000nm之间,混纺纤维直径随着SF含量的增大而变粗;FT-IR和X射线衍射谱图都表明混纺纤维有着较高的结晶度,并有相分离发生;TG-DTA曲线中明显的SF和PLA分解峰,进一步证明了在本实验条件下SF与PLA的共混不能形成共溶体系,共混SF/PLA纳米纤维存在两个分离的结晶区,即SF晶区与PLA晶区。     

PLLA/PVP共混静电纺丝形貌表征及性能研究

采用静电纺丝法制备了PLLA/PVP共混纤维膜,通过SEM、接触角表征了纤维膜的形貌以及亲水性能,同时测定了纤维膜的力学性能,探讨了共混液中PVP的比例对纤维膜形貌、亲水性能及力学性能的影响。结果表明:随着共混液中PVP比例的增大,PLLA的亲水性得到改善,但纤维的强力却迅速下降。当PVP的比例为40%和50%时,接触角接近零。SEM分析结果显示:纤维丝上孔的孔径和密度随着PVP比例的增大而发生改变。     

静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及性能研究

目前,采油废水随着石油开采难度的增加,治理难度也相应提高。采用静电纺丝技术,以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)为原料,N,N-二甲基酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,制得了不同比例的PVDF/PAN纳米纤维膜。并对所做出来的PVDF/PAN纳米纤维膜的形貌和性质进行表征,优选出了最佳比例,在最佳质量比PVDF∶PAN=3∶2的基础上,优选出质量分数12%的PVDF/PAN纳米纤维膜进行实验。结果表明:此膜对采油废水的处理效果显著。     

生物可降解PLA/PCL共混包装薄膜的结构与阻隔性能研究

为了改善包装用聚乳酸(PLA)薄膜的韧性,本文选用生物可降解高分子材料聚己内酯(PCL)与其进行共混,并加入柠檬酸三丁酯(TBC)对这两组分进行增容。通过溶液铸涂法制备不同配比的PLA/PCL共混包装薄膜,研究了PCL的加入对PLA薄膜的结构及性能的影响。X射线衍射仪(XRD)测试结果表明,随着PCL的加入,可以提高PLA/PCL共混包装薄膜的相对结晶度。热重分析法(TG)测试表明,PCL的加入使PLA的起始分解温度降低,但是其终止分解温度有所升高。通过对共混薄膜的阻隔性能测试可知,PCL的加入,使共混薄膜的水蒸气和氧气的渗透性降低,其阻隔性能得到改善。从光学性能测试中发现,增加PCL的含量使共混薄膜的透光率降低。     

聚乳酸-乙醇酸共聚物/丝素共混纳米纤维多孔膜的制备及性能

以六氟异丙醇（HFIP）为共溶剂,通过静电纺丝法制备了聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）/丝素（SF）共混纳米纤维多孔膜。用场发射扫描电镜（FE-SEM）、傅立叶红外光谱分析仪（FT-IR）、多功能拉伸仪、液滴形状分析仪对共混纤维多孔膜的形貌、分子结构、力学性能及亲水性进行测试。结果表明,共混多孔膜中随SF的加入纤维直径...     

电纺聚酰亚胺/氧化石墨烯复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术制备了氧化石墨烯(GO)不同含量的聚酰亚胺/氧化石墨烯(PI/GO)复合纳米纤维膜,并研究其结构、表面润湿性、热氧化特性、力学性能和过滤性能。结果表明,添加GO有利于纳米纤维的直径分布趋于均匀,在GO用量为0.5%(wt,质量分数)条件下,PI/GO复合纳米纤维膜平均纤维直径最小为(231±36)nm,孔隙率高达89.61%,拉伸强度为14.43MPa,杨氏模量为1.36GPa,断裂伸长率为10.84%,热氧化稳定性较纯PI纳米纤维膜提高了15℃,过滤效率最高达到96.5%,较纯PI纳米纤维膜提高了8%。添加GO能有效提高PI/GO复合纳米纤维膜的疏水性、力学性能及热氧化稳定性。     

SF/COL/PLCL和SF/COL/PLLA静电纺丝三维纳米纤维支架材料的性能研究

以具有良好生物相容性、生物可降解性的聚乳酸-聚己内酯(PLCL)和聚左旋乳酸(PLLA)为原料,通过静电纺丝法,以70∶30为质量比的SF/COL分别和聚左旋乳酸、聚左旋乳酸-己内酯共混制备不同质量比的纳米纤维支架材料。采用X射线衍射、热重分析等方法对复合材料的理化性能进行表征并对其交联前后的性能进行探讨和比较。结果表明,SF/COL与高分子聚合物复合后其分子结构和热稳定性变化不明显,交联后复合纳米纤维支架β化程度、结晶度和热稳定性较交联前均有所增加,能形成稳定的分子构象,热稳定性有所提高,在组织工程中可为特定细胞提供结构支持,有望成为一种新型的组织工程支架材料。     

熔融静电纺PCL自粘结超细纤维的制备

本文采用熔融静电纺制备聚己内酯(PCL)自粘结超细纤维膜,并对其进行恒温后处理。探讨了主要纺丝工艺参数对PCL纤维直径、纤维间粘结程度(粘结形式、粘结点数目及其分布)的影响以及恒温后处理温度对纤维形貌及热学性质的影响。实验表明,较高的电压与适中的接收距离有利于形成直径较小且粘结度较高的纤维;升高纺丝环境温度,有利于纤维直径的减小及粘结度的增加,但温度过高则无法成纤;喂料气压的增加虽使纤维直径变大,但纤维间粘结度有增加趋势;随着恒温后处理温度的提高,纤维直径基本不变,纤维膜结晶度和粘结点均有所增加。通过纺丝过程工艺与恒温后处理的调控实现自粘结超细纤维的可控制备有望成为增强电纺纤维膜的一种重要手段。     

聚丁二酸丁二醇酯调控丝素蛋白超细纤维膜形貌及其力学性能

为了改善静电纺再生丝素蛋白(SF)纤维膜的力学性能,通过静电纺丝技术制备丝素蛋白(SF)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)复合超细纤维膜。通过对用甲醇处理后的具有不同共混比例的超细纤维膜进行FE-SEM、FTIR、XRD和DSC观察测试,分析比较了不同共混比例的复合超细纤维膜的形貌、结构,并进行力学性能测试。结果表明:随着聚丁二酸丁二醇酯共混质量比的增加,复合超细纤维的平均直径从289 nm增大到425 nm;复合超细纤维的结晶性能随之提高;复合超细纤维膜的拉伸破坏应力先减小后增大,拉伸破坏应变逐渐增加;当共混质量比为50/50时,复合超细纤维膜表现出良好的力学性能,拉伸破坏应力接近于16 MPa,破坏应变达到50%。聚丁二酸丁二醇酯可有效调控丝素蛋白超细纤维膜的形貌、结构和力学性能。     

有序PCL支架的制备与对细胞的定向生长作用

利用静电纺丝技术制备了有序和无序聚己内酯(PCL)纤维支架。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和万能试验机对支架结构与形态、结晶性能及力学性能进行了表征;将体外培养的细胞接种至支架表面,用激光共聚焦显微镜(LSCM)和SEM观察了细胞在支架表面的生长情况。研究结果表明,电纺丝得到的纤维直径均一,有序化纤维支架中86.14%的纤维沿着确定方向有序排列;有序纤维拉伸强度为(27.63±0.75)MPa,比无序纤维的拉伸强度增大了232%。弹性模量基本不变,断裂伸长率明显降低;有序纤维对细胞的定向生长具有良好的引导作用。     

局部抗肿瘤用PCL／F68载药紫杉醇纳米粒

以可降解高分子聚己内酯（PCL）和泊洛沙姆188（F68）的共混材料作为疏水性药物紫杉醇的载体材料制成紫杉醇PCL／F68纳米粒,F68作为致孔剂和增溶剂,极大增加紫杉醇从载体中的释放,结果表明,对小鼠乳腺癌肺转移模型的抑瘤效果具有剂量依赖性,因此,紫杉醇PCL／F68纳米粒高剂量给药组小鼠肿瘤生长受到明显抑制,50％小鼠的肿瘤完全消退,紫杉醇PCL／F68纳米粒在肿瘤局部给药可以有效地抑制肿瘤的生长及转移。     

静电纺丝聚芳醚砜酮纤维膜穿刺强度研究

静电纺丝纤维膜因为具有高孔隙率、大的比表面积和良好的电解液润湿性而被广泛地应用于锂离子电池隔膜的研究,但对于锂离子电池安全性能至关重要的隔膜穿刺强度的研究还比较匮乏。本工作采用静电纺丝技术制备得到PPESK纤维膜,并采用热处理提高纤维膜的力学性能,然后通过穿刺实验测得一系列不同厚度热处理PPESK纤维膜的穿刺强度,并建立起穿刺强度与纤维膜厚度之间的线性关系。通过对穿刺破坏区域的微观分析,探究热处理PPESK纤维膜穿刺破坏机理,结果表明:各向同性的热处理PPESK纤维膜穿刺过程是由纤维受挤压产生弯曲、变形和断裂造成的破坏,破坏区域呈近似圆形穿刺孔,而PP微孔膜的破坏区域则是由脆性断裂造成的长条形裂缝,相比之下热处理PPESK纤维膜的穿刺破坏过程更加缓和,可以降低锂枝晶刺穿隔膜带来的风险,但是热处理PPESK纤维膜的穿刺强度还有待增强。     

透明耐热聚乳酸共混材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备聚乳酸(PLLA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)透明共混材料.DSC测试结果表明,共混材料只出现一个玻璃化转变温度,说明PLLA/PMMA共混材料在宏观上不发生相分离.力学性能研究发现,PLLA/PMMA共混材料的弯曲强度、抗冲击强度和拉伸强度均优于纯PLLA及纯PM-MA.Avrami指数表明,PM...     

PLGA/PCL复合材料的制备及其性能研究

在聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)中加入聚ε-己内酯(PCL)、柠檬酸三丁酯(TBC),通过溶液共混制备了PLGA/PCL共混聚合物,通过静电纺膜及涂膜法制备了不同比表面积的降解膜,并对共混材料力学性能和膜的降解性能进行了研究。结果表明:柠檬酸三丁酯作为增容剂对整个共混聚合物的韧性和强度有明显的影响;当聚乳酸-羟基乙酸和聚ε-己内酯的质量比为80/20、增容剂柠檬酸三丁酯的用量为6%时,所得共混聚合物的断裂伸长率达到130%、冲击强度达到9.55kJ·m-2。相同条件下加入聚ε-己内酯(PCL)的膜的降解性能优于单一的聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)膜,静电纺丝膜降解性能优于流延法膜。     

Electrospun aligned PLLA/PCL/functionalised multiwalled carbon nanotube composite fibrous membranes and their bio/mechanical properties

Aligned poly(L-lactide) (PLLA)/poly(ε-caprolactone) (PCL)/functionalized multiwalled carbon nanotube (F-MWNT) composite fibrous membranes were fabricated by electrospinning. Their morphology, mechanical properties, in vitro degradation and biocompatibility were studied. With a collector rotation speed of 3000 rpm, the electrospun fibers are highly aligned and the F-MWNTs are oriented along the fiber axis, reinforcing the electrospun fibrous membranes. When the F-MWNTs are incorporated, the PLLA/PCL/F-MWNT composite fibers become thinner due to the increased electrical conductivity. However, when the F-MWNTs are increased to 3.75 wt.%, the higher viscosity and aggregation of F-MWNTs have lead to the formation of beads and a wider diameter distribution in the electrospun fibers. Also, the electrospun fibers having smaller diameter, larger porosity and lower crystallinity induced by F-MWNTs have improved the bio-degradation of the PLLA/PCL/F-MWNT fibrous membranes, which have no toxic effects on the proliferation of adipose-derived stem cells.     

In vitro and in vivo evaluation of electrospun PCL/PMMA fibrous scaffolds for bone regeneration

Abstract

Scaffolds were fabricated by electrospinning using polycaprolactone (PCL) blended with poly(methyl methacrylate) (PMMA) in ratios of 10/0, 7/3, 5/5 and 3/7. The PCL/PMMA ratio affected the fiber diameter, contact angle, tensile strength and biological in vitro and in vivo properties of the scaffolds, and the 7/3 ratio resulted in a higher mechanical strength than 5/5 and 3/7. In vitro cytotoxicity and proliferation of MG-63 osteoblast cells on these blended scaffolds were examined by MTT assay, and it was found that PCL/PMMA blends are suitable for osteoblast cell proliferation. Confocal images and expression of proliferating cell nuclear antigen confirmed the good proliferation and expression of cells on the 7/3 PCL/PMMA fibrous scaffolds. In vivo bone formation was examined using rat models, and bone formation was observed on the 7/3 PCL/PMMA scaffold within 2 months. In vitro and in vivo results suggest that 7/3 PCL/PMMA scaffolds can be used for bone tissue regeneration.     

超临界CO2中合成PCL及其共聚物的研究进展

主要介绍了超临界CO2中聚酯类生物医用材料合成的特点,详细介绍了聚己内酯(PCL)的合成及其共聚物的研究状况。并探讨了超临界CO2中聚酯类生物医用材料合成中存在的问题及研究发展方向。     

不同成膜工艺对PCL结晶及微生物降解性能的影响

将压延成膜和溶剂成膜制备的聚ε-己内酯(PCL)膜放入降解液进行100d的生物降解,以研究不同成膜工艺对PCL降解性和降解前后结晶的影响。采用显微镜观察降解前后薄膜表面形态变化;通过广角X射线衍射法(WAXD)表征其降解前后结晶变化;利用凝胶渗透色谱(GPC)测定降解过程中PCL相对分子质量和分子量分布的变化。研究结果表明,溶剂成膜工艺可提高PCL亲水性,增大结晶尺寸,提高PCL降解性;而压延成膜工艺使膜表面致密,结晶尺寸减小,但对结晶形态和结晶度影响不大,降解后PCL晶形均未发生大的变化,结晶度有所下降。