基材与液晶种类对液晶复合膜血液相容性的影响

从仿生学的角度设计和制备结构及组成与生物膜及血管内壁相似的聚合物/液晶复合膜,作为新一类抗凝血生物材料,并通过血液相容性试验考察复合材料的抗凝血性能.结果显示:不同基材及液晶种类的聚合物/液晶复合膜,其溶血率值均小于5%,符合生物材料溶血试验的要求;复合膜的动态凝血性能取决于基材与液晶两者之间的兼容性及配比,动态凝血性能较佳的复合膜表面粘附的血小板大多呈单个粘附状态,数量较少,且基本无变形,呈现出良好的血液相容性.     

取向聚氯乙烯/液晶复合膜表面形态特征研究

模仿生物膜表面的液晶态结构,将有序的、流动的胆甾醇液晶与基质材料聚氯乙烯共混,通过在成膜过程中施加不同强度的电场,制成取向聚氯乙烯/液晶复合膜,作为抗凝血生物材料.通过各种测试手段,考察不同取向条件下复合膜表面液晶畴的取向性能、尺寸、表面形态及其与电场强度、液晶含量的相关关系.结果表明:取向聚氯乙烯/液晶复合膜表面呈现出的形态特征是液晶含量、电场强度和基质材料大分子链诱导作用等综合因素影响的结果;电场强度可以调控液晶畴的体积和取向性;通过适当调节电场强度和液晶含量可获得具有一定相分离程度和有序性的复合膜.     

新型液晶对其与聚硅氧烷复合膜抗凝血性能的影响

本研究合成出三种胆甾型液晶化合物,并用IR和DSC进行了表征.将三种液晶化合物与聚硅氧烷制成复合膜,测定其抗凝血性能,结果表明,亲水性愈高的复合膜血液相容性愈好.     

液晶／聚合物复合膜的性能及其富氧效果

随着高分子材料科学的飞跃发展,人们期望着Po_2、αo_2/N_2值均优良的膜材料出现。液晶/聚合物复台膜首先由日本科学家KAJIYAMA使用苄叉类液晶与PVC(聚氯乙烯)共混后制成二元复合膜,Po_2达5.75×10~(-10)cm~3·cm·cm~2·sec~1·cmHg~1、αo_2/N_2达到2.95。清华大学化学系王良御、杨诚用苯基环乙烷类液晶与PVC共混制成的复合膜在北京氧气厂试验时Po_2达到134.7×10~(10)cm~3·cm·cm~2·sec~1·cmHg~1,α达到4.45,普通空气经过分离后可以得到含O_2 42％的富O_2空气。实际分离系数α’o_2/N_2=2.27。通过对不同含O_2量的原料气的渗透试验证明,复合膜的α’对浓度不同的原料气有不同的值。     

PCL/PPC共混膜性能研究

目的提高聚己内酯(PCL)薄膜对氧气及水蒸汽的阻隔性。方法利用双螺杆挤出机,对PCL与聚碳酸亚丙酯(PPC)进行共混挤出制备薄膜材料,并对PCL/PPC共混膜的相容、热学、阻隔及力学等性能进行测量。结果当PPC含量较少或较多时,PCL与PPC具有一定的相容性,而在中间含量时出现了相分离;PCL/PPC薄膜对氧气的透过系数和水蒸气的透过率随着PPC含量的增加而降低;PPC的加入提高了PCL的强度及模量,在共混比例较小时,共混膜有相对较好的抗撕裂性能。结论添加适量的PPC能使PCL表现出更好的氧气和水蒸汽阻隔性及较好的力学性能。     

聚氨酯／液晶复合膜的抗凝血性能研究

以聚醚型聚氨酯为基质材料，分别与向列型和胆甾型液晶化合物在适当溶剂中溶解共混后，利用溶剂发法在聚四氟乙烯板上浇铸成膜。研究了了复合膜中的液晶含量和成膜条件对复合膜表面结构形态的影响，同时详细研究了液晶含量对复合膜动态凝血性能、血小板粘附性能以及溶血性能的影响。研究结果表明，只有当复合膜中的液晶质量份数超过３０％时，复合膜才表现出良好的抗凝血性能，且液晶含量的增加而复合膜的抗凝血性能有明显的改善，尤其是复合膜表面吸附的血小板数量随液晶含量的增加而明显减少。     

液晶性能对聚氨酯／液晶复合膜抗凝血性能的影响

合成了3种亲水性胆甾醇液晶化合物,HO-[CH2CH2]-nO-C∧‖O-O-Chol（n=2,3,4）,用元素分析法、红外光谱、差热分析以及偏光显微镜观察对其结构进行了表征,利用聚氨酯与上述液晶化合物制备复合膜,研究了液晶性能对聚合物/液晶复合膜抗凝血性能的影响,结果表明,胆甾醇液晶化合物有利于改善聚合物材料的抗凝血性能。     

导电性聚吡咯/聚乳酸复合膜的制备及性能

通过乳液聚合法制备导电性聚吡咯/聚乳酸(PPy/PLA)复合膜。扫描电镜观察表明,复合膜中的聚吡咯粒子形成连续的小域分散在可生物降解的聚乳酸骨架中,红外光谱检测显示有PPy和PLA的典型吸收峰。使用自制的多通道直流电刺激系统对复合膜进行测试,结果表明,复合膜电导率衰减缓慢,导电性稳定,在560h～1146h电流持续保持在28μA～35μA之间。扫描电镜显示原代培养的成骨细胞能在导电性PPy/PLA复合膜上很好地粘附和铺展,说明复合膜具有良好的细胞相容性。     

PVA-CS/PHBV复合膜制备及其性能研究

采用涂覆法将PVA-CS混合溶液涂覆在PHBV静电纺纤维膜表面,考察不同PVA/CS溶液的配比对PVA-CS/PHBV复合膜性能的影响.PVA/CS涂覆液的黏度及用量将影响复合膜的结构形态.通过SEM对复合膜的表面形态进行表征,结果发现8%PVA~2.5%CS/8%PHBV浓度下,PVA与CS溶液的体积比为5∶5时的复合膜具有光滑均匀、平整致密的涂覆层,以及直径均匀且无串珠的纤维层.实验进一步对复合膜的过滤性能进行了测试,其纯水通量可达6.41×103 L/(m2·h),对卵清蛋白的截留率达到89.94%,并且对铜、铅、镉等重金属离子及分散性染料都展现出良好的吸附性和过滤性.     

Effects of substrate and orientational property of liquid crystal domains on the blood compatibility of polymer/liquid crystal composite membranes

A series of polymer/cholesteryl liquid crystal (LC) composite membranes were prepared. Polyurethane and polyvinyl chloride, as a substrate, were blended with cholesteryl tetraethylene glycol carbonate to form composite membranes in an electric field under normal conditions. The blood compatibility of composite materials was identified by the dynamic blood-clotting test, haemolysis ratio measurement, platelet adhesion and SEM observation. The results showed that the content of LC, the ordered extent of LC domains embedded in composite materials and the type of substrate have greater effects on the blood compatibility of polymer/LC composite materials. When the LC domains were properly oriented, polymer/LC composite membranes had an excellent haemocompatibility, fewer platelets were adhered and spread and showed little distortion on the surface of materials.     

海藻酸钙/明胶共混膜的制备及性能研究

用蒸馏水溶解海藻酸钠和明胶,将两种溶液混合制得海藻酸钙/明胶复合功能膜,研究海藻酸钠/明胶复合共混膜的相容性、力学性能、透湿性及吸湿保湿性等.实验结果表明,明胶含量较少时,共混膜有良好的相容性和力学性能;海藻酸钙/明胶质量比为1:0.6时,共混膜的透湿性、吸湿保湿性较好.     

壳聚糖渗透汽化复合膜的研究

用聚丙烯腈（ＰＡＮ）超滤膜为底膜制成的壳聚糖（ＣＳ）复合膜，对乙醇／水溶液的渗透汽化分离性能具有较好的稳定性复合膜用于运行低浓度的乙醇溶液后，再运行质量分数为９５％的乙醇溶液，膜的性能变化不大，稳定性优于均质膜研究了用多种试剂来代替硫酸交联剂处理膜，表明有些可有效地提高膜的渗透选择性，特别是用聚苯乙烯磺酸钾（ＰＳＳＫ）处理，膜的渗透通量达３１０～３３５ｇ／（ｍ２·ｈ），比硫酸处理膜提高近一倍同时还进行了薄分离层复合膜的研制，实验表明，薄分离层ＣＳ复合膜，膜分离系数虽有所下降，而渗透通量显著提高，比原来ＣＳ复合膜提高近５倍     

羟基磷灰石/液晶复合材料仿生人工骨的制备及性能

通过优化的加工条件制备了羟基磷灰石/热致液晶高分子(HA/Vectra A950)复合材料仿生人工骨, 研究了HA含量对复合材料显微结构和力学性能的影响, 分析了HA与Vectra A950共混后的力学性能以及界面结合问题。研究结果表明: 当HA与Vectra A950的质量比小于10∶100时, 复合材料呈现明显的皮芯结构, 皮层液晶微纤高度取向, HA主要分散在芯部, 其模量和强度达到或超过天然骨的力学性能; 随着HA含量的增加, 皮芯结构逐步减弱并消失, 而缺陷显著增加。当HA与Vectra A950的质量比增加到20∶100, 复合材料的力学性能、尤其是韧性显著降低, 这可能是由于HA颗粒与液晶基体之间的结合较差导致的。为保证复合材料仿生人工骨的生物活性, HA的含量应与天然骨接近。因此, 需对HA和Vectra A950的界面进行改性以提高其结合性能。      

PAN/MWNTs纳米纤维的制备及电磁屏蔽性能研究

采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈/多壁碳纳米管(PAN/MWNTs)复合纳米纤维。利用红外光谱和扫描电镜分别对纳米纤维结构和形貌进行了表征分析,并用高阻仪和矢量网络分析仪分别对PAN/MWNTs纳米纤维的导电性能及电磁屏蔽性能进行了测试。结果表明,随着MWNTs含量的增加,纤维直径减小,纤维的导电性能增强;纳米纤维膜在低频段均表现良好的电磁屏蔽效果,在1～15MHz频率范围内,当碳纳米管的含量达到10%以上时,屏蔽率达到90%以上。     

PPC液晶合成、表征及PPC/PVC复合膜蛋白吸附研究

以羟丙基纤维素(HPC)为原料,通过丙酰氯酯化反应合成羟丙基纤维素丙酸酯(PPC),采用IR和NMR表征了PPC的化学结构,偏光显微镜观察证实取代度为2.06的PPC在体温37℃附近呈现胆甾型液晶态。采用溶剂成膜法制备PPC/聚氯乙烯(PVC)液晶复合膜,应用考马斯亮蓝法,测定了在体温37℃下不同液晶含量的PPC/PVC复合膜对牛血清白蛋白(BSA)的吸附。结果表明,PPC液晶/PVC复合膜的蛋白吸附随液晶含量的增加而减少,PPC液晶可以显著降低基体聚合物的蛋白吸附量,有希望用于改善聚合物的抗蛋白黏附性能。     

CaCO3/PP复合材料的制备及力学性能研究

采用钛酸酯偶联剂对CaCO3粒子进行表面处理,通过双辊熔融共混和硫化压机压片技术制备了CaCO3/PP复合材料;测试了其拉伸强度、冲击强度和硬度,探讨了偶联剂用量和CaCO3添加量对复合材料力学性能的影响.研究表明,添加CaCO3粒子能有效提高PP材料的力学性能,且经偶联剂表面处理后的CaCO3粒子对改善PP的力学性能效果更佳,当采用2%钛酸酯偶联剂表面处理后的CaCO3粒子添加量为4%时,CaCO3/PP复合材料综合力学性能最好.     

Au/TiO_2复合纤维的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纤维和Au/TiO2复合纤维,利用XRD、SEM、TEM等手段对纤维样品的结晶性能及其表面形貌进行了表征,并以光催化降解甲基橙为模型反应考察了样品的光催化活性。结果表明,热处理后的TiO2呈锐钛矿结构,Au的颗粒尺寸范围为7～15nm,纤维直径范围为5～20μm,长度为5～50cm。Au的掺入可以显著地提高TiO2的光催化活性,且其光催化活性随着Au掺入量的增加而变大。     

新型可降解硫酸钙/聚酰胺复合材料的制备和表征

以6-氨基己酸(6-aminohexanoic acid,N6)和丁内酰胺(又名α-吡咯烷酮,α-pyrrolidone,α-P)为原料,通过6-氨基己酸熔融缩聚使丁内酰胺开环制备了一系列新型聚酰胺,优化选取6-氨基己酸与丁内酰胺摩尔比为7∶3的聚合物作为基体与硫酸钙(CS)复合,制备了新型可降解硫酸钙/聚酰胺复合材料。通过乌氏粘度计、万能力学实验机、红外光谱(IR)、差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)对其特性黏数、抗压强度及组成与结构进行了表征,并研究了复合材料在磷酸缓冲溶液(PBS)的体外降解性能。结果表明产物为具有酰胺键结构的聚合物,6-氨基己酸与丁内酰胺摩尔比为7∶3时聚合物既能最大程度地引入丁内酰胺又具有较好的力学性能。复合材料无机相与有机相之间存在化学键作用。体外降解实验表明本文合成的聚酰胺是可降解的;相比于聚合物,硫酸钙/聚酰胺复合材料具有更快的降解速率;随着硫酸钙含量的增加,复合材料的失重率增加;在降解过程中降解液pH值维持在6.6～7.4之间。由于复合材料既具备有机组分良好的力学性能又具备硫酸钙良好的生物相容性和降解性能,所以该硫酸钙/聚酰胺复合材料可望在骨修复领域得到运用。