PHBV/PEG电纺纤维膜的制备及其结构与性能表征

将聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)与聚乙二醇(PEG)进行共混,以三氯甲烷/乙醇为溶剂,采用静电纺丝方法,制备PHBV/PEG电纺纤维膜,并对其结构与性能进行表征。结果表明:PHBV/PEG共混物溶液的浓度为0.1 mg/L,静电纺丝得到的PHBV/PEG电纺纤维膜纤维表面光滑,具有较好的吸水性、透气性及力学性能;当PHBV/PEG共混物中PEG质量分数为20%时,纤维直径为776 nm,表面接触角为81°,吸水率达到369.5%,水蒸气透过率为2 119.5 g/(m~2·d),拉伸强度为4.34 MPa,拉伸模量为167.4 MPa,断裂伸长率为48.8%。     

聚醚型聚氨酯电纺纤维膜的制备及结构性能研究

将聚醚型聚氨酯(PU)切片溶于四氢呋喃/N,N-二甲基甲酰胺(体积比1:1)混合溶剂中,配制得到质量分数分别为2%,3%,4%,5%的透明均一纺丝液,采用静电纺丝法制备聚醚型PU电纺纤维膜,研究了其结构与性能。结果表明:聚醚型PU电纺纤维膜在电纺过程中没有发生化学结构的变化;随着纺丝液浓度增加,纤维直径逐渐增加,聚醚型PU电纺纤维膜的孔隙率先增大后减小,断裂强度、拉伸模量和断裂伸长率先减小后增加;当纺丝液质量分数为3%时,聚醚型PU电纺纤维膜的纤维表面光滑且直径分布均匀,纤维平均直径为(380.7±85)nm,孔隙率为(86.4±1.8)%,接触角为134°,吸水率为248.4%,水蒸气透过率为99.29 g/(m~2·h),拉伸强度为2.77 MPa,拉伸模量为1.70 MPa,断裂伸长率为103.3%。     

PHB/PLLA共混电纺纤维可纺性的研究

采用静电纺丝法制备了聚β-羟基丁酸酯/左旋聚乳酸(PHB/PLLA)共混纤维,探讨了静电纺丝工艺及PHB/PLLA共混电纺纤维的可纺性。结果表明:对共混溶剂氯仿/N,N-二甲基甲酰胺(CF/DMF)体系,随DMF在共混溶剂中含量增加,PHB/PLLA纤维形态由连续的纤维变为微球;对CF溶剂体系,随纺丝溶液浓度增加,PHB/PLLA纤维形态从微球状变为珠状体,再变成纺锤体,最后形成连续纤维;适宜的PHB/PLLA共混电纺纤维的工艺条件如下:PHB/PLLA质量比为1∶1,溶剂为CF,电纺溶液质量分数为4%,推进速度为0.15 mm/min,板间距17 cm,电压18 kV。     

PHB/PLLA/PEO共混纤维的晶态结构与拉伸性能研究

采用溶液干纺法制备了聚β-羟基丁酸酯/聚乳酸/聚氧乙烯(PHB/PLLA/PEO)共混纤维,研究了PHB/PLLA/PEO初生纤维的晶态结构、在50℃和110℃下拉伸后共混纤维的力学性能及表面形态。结果表明:PHB与PLLA在PHB/PLLA/PEO共混纤维中的晶型均为α晶型;初生纤维经50℃和110℃拉伸2倍后,纤维的断裂强度均有所增加,断裂伸长率减小,50℃拉伸的纤维断裂强度高于110℃拉伸,其断裂方式均为韧性断裂;w(PEO)为5%,PHB/PLLA质量比为1:1,50℃拉伸2倍的PHB/PLLA/PEO共混纤维断裂强度为0.471 cN/dtex,断裂伸长率为34.05%     

PLA/P34HB共混纤维的制备与性能

采用熔融纺丝法制备了聚乳酸（PLA）/聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）（P34HB）共混纤维,分析了P34HB含量对PLA/P34HB共混纤维热学性能、结晶性能和力学性能的影响,并研究了拉伸倍数对P34HB含量为30%(w)的共混纤维性能的影响。结果表明：当拉伸倍数为3倍时,随着P34HB含量的增加,PLA/P34HB共混纤维的结晶度逐渐降低,断裂强度和初始模量逐渐下降,而断裂伸长率逐渐增大;随着拉伸倍数的增大,P34HB含量为30%(w)的PLA/P34HB共混纤维的结晶度、断裂强度和初始模量逐渐提高,断裂伸长率逐渐降低,当拉伸8倍时,共混纤维的断裂强度达到425 MPa,断裂伸长率为15.5%,初始模量为7 005 MPa。     

PLLA/PCL共混纤维的力学性能研究

本文以二氯甲烷为溶剂,采用离心纺丝制备出聚乳酸-聚己内酯纤维,通过FT-IR、DSC、SEM、接触角、拉伸测试表征了所得产品,并考察了浓度、配比、转速等条件对纤维结构和形貌的影响。最终得到性能优异的聚乳酸-聚己内酯离心纺丝纤维。研究结果表明:PLLA/PCL共混物为不相容体系,并相互限制对方的结晶行为;在PLLA/PCL共混体系中,PCL可作为PLLA结晶过程的异相成核剂,并促使PLLA的熔融重结晶;离心纺丝最佳纺丝液浓度为12%、最佳组分比(PLLA:PCL)为7:3、最佳离心转速为10 000r/min;PLLA/PCL共混物的接触角处于单组份值之间,表现为疏水性;PLLA/PCL的共混离心纺丝样品力学强度得到显著的增加,韧性也有一定程度的改善。     

聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)电纺防粘连膜的研究

首次将聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)用于电纺防粘连膜的研究。通过对电纺条件的考查,发现在10k V电压、10%浓度、1m L/h注射速度下得到的电纺膜形貌最好,且纤维直径相对较细。聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)电纺膜尺寸稳定性良好,收缩率仅为2%。电纺膜拉伸强度约为4MPa,断裂伸长率约为300%。经过14周的体外降解,电纺膜吸水率达到25%左右,质量损失约为1.3%,特性黏度从3.5 d L/g下降到0.5 d L/g;然而电纺膜拉伸强度和断裂伸长率保持了近8周时间,在第10周之后降幅明显。负载替硝唑药物的电纺膜24h内释放了80%的药物,展现了"突释"的药物释放行为。     

可降解多元混构型纤维的制备及降解性能研究

将聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)、左旋聚乳酸(PLLA)以不同比例共混,采用干法纺丝工艺制备复合可降解纤维。运用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对纤维的微观形貌和结构进行分析。确定干法纺丝工艺参数为:卷绕速度28.5 m/min,拉伸倍数3倍,拉伸温度90℃。当PHBV与PLLA质量比为1∶1时,所得纤维强度可达2.8 c N/dtex。通过力学以及结晶性能的变化等研究纤维的降解性能。随降解时间的增加断裂强度与断裂伸长率均呈下降趋势,纤维的规整结构遭到破坏,结晶度有所下降。共混比不同的复合纤维在同一周期内其降解程度不同,当PLLA质量分数达80%,降解周期为50 d时,呈现脆性断裂,断裂强度仅为降解前的1/3。     

γ射线辐照对PVAL/Gel共混膜拉伸性能的影响

将明胶(Gel)按不同比例加入到聚乙烯醇(PVAL)溶液中,制备Gel质量分数分别为0%,5%,10%,15%和20%的混合溶液,混合均匀后分别浇铸到用硅纸覆盖的玻璃板上制备PVAL/Gel共混膜。研究了用不同剂量的γ射线(60Co)辐照对共混膜拉伸性能的影响,最后用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对共混膜进行了结构表征和形貌分析。研究结果表明,用γ射线辐照时,纯PVAL膜、PVAL/Gel共混膜的拉伸强度和断裂伸长率均随着辐照剂量的增加而升高,但达到一定值后又开始下降;当辐照剂量为150 krad时,纯PVAL膜的拉伸强度达到最大值,为37 MPa;当辐照剂量为50 krad时,Gel质量分数分别为5%,10%,15%的共混膜的拉伸强度值均有极大值,分别为33,26,24 MPa。当辐照剂量为100 krad时,共混膜的断裂伸长率均有极大值,其中纯PVAL膜、Gel质量分数为10%的共混膜的断裂伸长率分别为175%,162%。FTIR和SEM分析结果表明,γ射线辐照处理后的膜发生了化学反应,形成了更多的化学键,改善了膜的拉伸性能。     

静电纺丝PBT/PVA复合膜的制备及性能研究

以三氟乙酸和二氯甲烷为混合溶剂,采用静电纺丝法制备聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/聚乙烯醇(PVA)复合膜。用旋转粘度计和电导率仪测定溶液的黏度和电导率,用扫描电子显微镜、拉伸和水接触角测试PBT/PVA不同比例对纤维膜的形貌、力学和亲水性能的影响。结果表明,随着PVA比例的增加,混合溶液的黏度逐渐增大,而电导率先增大后减小;当PBT/PVA的比例为90/10时,纳米纤维的平均直径最小,为323 nm,而其纳米纤维膜的力学性能与纯PBT纤维膜相比显著提高,拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别增加了213%,260%和57%;PVA的加入改善PBT纤维的亲水性,制备出力学性能优异且亲水的PBT/PVA纤维膜。     

电纺制备聚乳酸/聚醚砜复合纳米纤维膜及性能研究

采用同轴静电纺丝制备聚乳酸/聚醚砜(PLA/PES)复合纳米纤维膜,通过改变皮层溶液的挤出速率以及在芯层溶液中分别添加石墨烯（GO）、碳纳米管(MWCNTs)、埃洛石（HNTs）纳米粒子,制备了系列皮芯结构的复合纳米纤维膜。通过扫描电子显微镜、纤维强伸度仪、接触角测定仪等仪器测试表征了复合纳米纤维膜的纤维结构、拉伸强度、疏水性以及吸油倍率等性能。结果表明,制备的复合纳米纤维膜的接触角均大于130 °,表现出较好的亲油疏水性;当往芯液中添加石墨烯(GO)时,纳米纤维膜的吸油性能、拉伸性能最好,在甘油中的吸油倍率可达到67.61倍,食用油中可达到48.02倍,纵向断裂强度为62.68 MPa,横向断裂强度为43.98 MPa,横向断裂伸长率可达到697.76 %。     

聚(ε-己内酯-co-L-丙交酯)/聚L-乳酸复合材料的制备与性能研究

合成了两种不同摩尔质量的聚(ε-己内酯-co-L-丙交酯)(PCLA)大分子增韧剂。采用溶液共混的方法,制备了不同PCLA含量的大分子增韧剂与聚L-乳酸(PLLA)的复合材料。考察了不同摩尔质量和不同含量PCLA大分子增韧剂对PLLA的热力学性能和增韧效果的影响,以及复合材料的相形态。结果表明,PCLA的引入降低了PLLA的结晶温度、熔点和结晶度;随着PCLA含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐下降,断裂伸长率较PLLA有明显提高;当PCLA-2质量分数为15%时,复合材料的断裂伸长率达23.41%,拉伸强度仍有37.72 MPa;PCLA相与PLLA相未出现明显的相分离,两者具有较好的相容性,其中高摩尔质量的PCLA-1与PLLA的相容性更好。     

熔体微分静电纺PBAT纤维膜的制备工艺研究

探究了聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）熔体静电纺性能,并研究了熔体微分静电纺工艺参数与PBAT纤维性能之间的关系。结果表明,随着纺丝温度的升高,纤维直径减小,纤维直径分布呈先减小后增大的趋势;随着纺丝电压的升高,纤维直径减小且分布均匀,纤维膜力学性能逐渐提高;当纺丝距离为9 cm,纺丝温度为260 ℃,纺丝电压为45 kV时,制备的纤维细度及均匀度最佳,其直径为4.31 μm,直径分布标准差为0.76,纤维膜拉伸强度为9.9 MPa、断裂伸长率为111.2 %。     

碳纳米管对聚氨酯/聚氯乙烯共混膜性能的影响

以聚氨酯/聚氯乙烯(PU/PVC)共混物为基质,添加了多壁碳纳米管(MWCNT),采用湿法相转换法制备了PU/PVC共混膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、透湿导热装置、接触角测量仪和拉伸试验对共混膜进行测试,研究了MWCNT对PU/PVC共混膜的断面形态、导热效率、亲水性及力学性能的影响。实验结果表明:添加MWCNT可以显著改善膜的孔结构,大孔数量明显减少,界面微孔数量显著增多,孔径变小,当MWCNT用量在一定范围内,导热效率、接触角、拉伸强度和断裂伸长率均有所提高。当MWCNT的用量为0.4%时,导热效率由25.18%提高到30.41%、接触角由68.50°增加到76.42°、拉伸强度由2.09 MPa增加到7.47 MPa、断裂伸长率由411%增加到469%,综合性能最优。     

聚乳酸接枝丙烯酸纳米孔纤维膜制备及其细胞相容性研究

以V(二氯甲烷)/V(N,N-二甲基甲酰胺)=4∶1为溶剂,通过电纺制备直径为(650±60)nm,孔径为96 nm×72 nm聚乳酸(PLLA)纳米孔纤维膜。利用氧等离子体处理将亲水性单体丙烯酸(AA)接枝到纤维表面制备聚乳酸接枝丙烯酸(PLLAg-PAA)纳米孔纤维膜。与PLLA纳米孔纤维膜相比,PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜的水接触角从(119.4±1.2)°降低到(42.3±0.6)°,拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率略有降低。将牙髓干细胞(DPSCs)在纤维膜支架上培养,细胞生长密度顺序为PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜PLLA纳米孔纤维膜PLLA纤维膜。由于PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜表面粗糙,比表面积大,孔隙率高和表面亲水性好,更有利于细胞的粘附、迁移、分化和繁殖。PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜有望成为优良的组织工程支架材料。     

聚乳酸/聚酯酰胺复合纳米纤维膜制备及性能

通过溶液聚合和扩链方法合成了主链中含有L–丙氨酸、乙二醇、己内酯的生物可降解聚酯酰胺[P–(CL–EA–CL)],采用红外光谱、核磁共振光谱证明产物合成。将其与左旋聚乳酸(PLLA)共混静电纺丝成膜制备了PLLA/P–(CL–EA–CL)复合纳米纤维膜,探究了不同共混比和接枝比对纤维膜的影响。结果表明,加入P–(CL–EA–CL)改善了纤维膜的力学性能,同时纤维膜的亲水性也得到明显改善。当P–(CL–EA–CL)添加量为30%、接枝比例为1∶4时,共混膜的拉伸强度为11.43 MPa,断裂伸长为56.21%,亲水角由纯PLLA纤维膜的138.2°减小到76.3°。在不同环境的降解实验也发现共混纤维膜具有碱性降解敏感性,细胞毒性测试进一步表征共混膜良好的生物相容性,PLLA/P–(CL–EA–CL)复合纳米纤维膜有生物组织工程领域的应用潜力。     

PTMEG共混改性PBT纤维的制备及其性能研究

以聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚四亚甲基醚二醇(PBT-PTMEG)为改性剂,与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行共混纺丝,通过控制PBT-PTMEG添加量制备不同PTMEG含量的PTMEG/PBT共混纤维,探讨了PTMEG含量对纤维柔软性及其他性能的影响。结果表明:在共混纺丝过程中,PTMEG作为改性组分与PBT相容性良好,PTMEG质量分数为6%时可纺性好,继续增加至8%时可纺性变差;随着PTMEG含量的增加,PTMEG/PBT共混纤维的初始模量显著降低,断裂强度略有降低,断裂伸长率、断裂比功均逐渐提高,吸湿性及染色性能也得到改善;当PTMEG质量分数为6%、拉伸倍数为2.8时,PTMEG/PBT共混纤维的断裂比功最高达0.98 cN/dtex,初始模量也较低为21.8 cN/dtex,纤维的柔软性得到了明显提升,综合性能最好。     

仿生水稻叶各向异性聚偏氟乙烯超疏水膜的构建及性能研究

通过静电纺丝技术制备了一种仿生水稻叶各向异性聚偏氟乙烯(PVDF)超疏水膜,研究了纺丝液配比、纺丝条件对聚偏氟乙烯纳米纤维膜的形貌、疏水性以及纤维取向的影响。结果表明,最优纺丝液溶剂配比为DMF/丙酮=5∶5,PVDF质量分数为22%。最优纺丝参数为：电压12 kV,纺丝液推注速度0.05 mm/min,滚筒接收转速2 200 r/min,接收距离15 cm。制备出的聚偏氟乙烯纳米纤维膜具有优异的疏水性和各向异性,其与水的接触角为149.5°。同时,膜的断后伸长率为94.90%,抗拉强度16 MPa。为超疏水膜及表面制备提供了一种新的可行方法。     

聚己内酯/聚乳酸/竹纤维复合材料制备及性能

以聚己内酯（PCL）和聚乳酸（PLA）共混物为基材,竹纤维（BF）作为增强材料,硅烷偶联剂为改性剂,通过模压成型制备了PCL/PLA/BF复合材料。研究了PCL和PLA质量比、BF质量分数、硅烷偶联剂用量以及模压温度对复合材料性能影响。结果表明,适宜的PCL/PLA质量比为1∶1,BF质量分数为40 %时BF/PCL/PLA复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值11.26 kJ/m2,12.68 MPa和5.2 %;硅烷偶联剂用量为1 %时复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值15.11 kJ/m2、13.15 MPa和5.8 %;模压温度为150 ℃时,复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值14.51 kJ/m2、13.75 MPa和5.8 %。     

聚氨酯/聚偏氟乙烯防水透气膜的制备及性能

采用湿法相转换法制备了聚氨酯/聚偏氟乙烯(PU/PVDF)共混膜。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对PU/PVDF共混膜的形貌和结构进行表征,并对PU/PVDF共混膜进行了性能测试,研究了PVDF的含量对共混膜透气性、亲水性及力学性能的影响。结果表明:添加PVDF可显著改善膜孔结构,随着PVDF含量的增多,结晶度增大;共混膜的透气性、疏水性、拉伸强度及断裂伸长率均呈先上升后下降的趋势,并在PU/PVDF比例为80/20时,各值均达到最大值,此时,透气性由1.034 L/(cm2·min)增加到6.881 L/(cm2·min),接触角由71.67°增加到92.51°,拉伸强度由1.25 MPa增加到1.56 MPa,断裂伸长率由401%增加到460%,综合性能达到最大。