兩種生物可降解復(fù)合材料的制備及其結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、生物可降解材料具有優(yōu)良的生物相容性與理化性能，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文以組織工程支架應(yīng)用為目的，分別制備了絲素-納米四氧化三鐵復(fù)合水凝膠和PLLA/PBS超細(xì)纖維膜兩種生物可降解復(fù)合材料，并通過掃描電鏡、熱重分析、機(jī)械拉伸等分析測試手段對復(fù)合材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和性能測試。具體研究結(jié)果如下：
　　 1.建立了一套實(shí)驗(yàn)室制備絲素蛋白水凝膠的工藝流程，并制得了形貌較為規(guī)整的圓柱狀絲素一納米Fe3O4復(fù)合水凝膠。該凝膠具有疏松

2、多孔結(jié)構(gòu)，且孔隙較為規(guī)整一致。結(jié)構(gòu)分析表明，各種類型絲素/納米Fe3O4復(fù)合水凝膠中絲素蛋白分子的構(gòu)象皆以β-折疊為主，晶型以SilkⅡ型為主。力學(xué)性能測試表明，增大復(fù)合凝膠中絲素含量或納米Fe3O4含量都可明顯提高凝膠的力學(xué)強(qiáng)度，而冷凍干燥處理則有助于在保持凝膠微觀結(jié)構(gòu)不變的情況下增大凝膠的強(qiáng)度。
　　 2.PLLA與PBS溶液共混后相容性良好。共混液的粘度隨PLLA含量的增加而增大。共混液經(jīng)電紡后，得到平均厚度為166μm、

3、直徑范圍為4-6cm的圓片狀復(fù)合超細(xì)纖維膜。
　　 3.研究了電紡工藝參數(shù)對PLLA/PBS超細(xì)纖維形成，形貌及直徑的影響。結(jié)果表明，隨復(fù)合膜中PLLA含量的增加，纖維的平均直徑從0.41μm增加到2.16μm，纖維直徑的標(biāo)準(zhǔn)差變大，纖維的形貌從珠串狀纖維變?yōu)槠交w維，繼而又變?yōu)楹w絲的粗纖維。隨電壓的增大，纖維的平均直徑先增大后減小，總變化趨勢是從0.97μm增大到1.721μm，直徑的標(biāo)準(zhǔn)差則先減小后增大。本試驗(yàn)所得復(fù)合超細(xì)

4、纖維直徑的最小值為0.213μm，最大值為7.784μm。
　　 4.噴射孔內(nèi)徑為1.2mm時所得纖維表面平滑，形貌較好。接收距離減小，會導(dǎo)致纖維粘連，甚至重新溶解形成薄膜。紡絲液流量加大，致使純PBS溶液電紡產(chǎn)物變?yōu)橹旅艿谋∧そY(jié)構(gòu)?？杉彸霰砻嫫交蚊草^好，且直徑分布相對較窄的PLLA/PBS復(fù)合超細(xì)纖維的電紡工藝條件為：配比為6；4，電壓30kV，噴射孔內(nèi)徑1.2mm，紡絲液流量2.89 mL/h，接收距離17cm，室溫室濕

5、。
　　 5.不同配比的PLLA/PBS超細(xì)纖維膜的紅外光譜比較分析及熱失重分析表明，復(fù)合膜中PLLA與PBS兩組分主要以物理共混的狀態(tài)存在于膜中，膜的熱穩(wěn)定性隨材料中PBS含量的增加而明顯提高。
　　 6.力學(xué)性能測試顯示，隨著復(fù)合膜中PLLA含量的增加，薄膜的彈性模量與抗拉強(qiáng)度逐漸增大，延伸率和斷裂韌性亦增大。共混比為6:4，電壓為25KV時所得復(fù)合膜的延伸率最大，電壓為30KV時，所得復(fù)合膜的斷裂韌性最大。PLLA