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【6h】

微/纳米生物复合纤维的电纺制备及其表征

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文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 纳米材料

1.2.1 纳米材料的定义

1.2.2 纳米材料的基本效应

1.2.3 纳米材料的性能及应用领域

1.2.4 纳米纤维的效果

1.2.5 纳米纤维的发展前景

1.3 静电纺丝

1.3.1 静电纺丝原理

1.3.2 静电纺丝制备纳米纤维的装置

1.3.3 静电纺丝影响因素

1.3.4 电纺纳米纤维的应用

1.4 聚乳酸

1.4.1 聚乳酸的特点

1.4.2 聚乳酸的复合改性

1.4.3 聚乳酸的应用

1.5 扭曲/螺旋结构的电纺纤维

1.6 课题研究目的和意义

1.7 课题研究内容

第2章 聚乳酸基生物复合纳米纤维的电纺制备与性能研究

2.1 引言

2.2 实验原料及仪器

2.2.1 实验原料

2.2.2 实验仪器

2.3 实验步骤

2.3.1 复合纤维的制备

2.3.2 复合纤维的表征

2.4 结果与讨论

2.4.1 聚乳酸基生物复合纳米纤维的形貌表征

2.4.2 聚乳酸基生物复合纳米纤维的FT-IR表征

2.4.3 聚乳酸基生物复合纳米纤维的力学性能测试

2.4.4 聚乳酸基生物复合纳米纤维的DSC表征

2.4.5 聚乳酸基生物复合纳米纤维的XRD表征

2.4.6 聚乳酸基生物复合纳米纤维的水接触角表征

2.5 小结

第3章 PBT纳米纤维的电纺制备及性能研究

3.1 引言

3.2 实验原料及仪器

3.2.1 实验原料

3.2.2 实验仪器

3.3 实验步骤

3.3.1 PBT溶液的配制

3.3.2 PBT纤维的制备

3.3.3 PBT纤维的表征

3.4 结果与讨论

3.4.1 溶液浓度对纤维的影响

3.4.2 纺丝电压对纤维的影响

3.4.3 纺丝距离对纤维的影响

3.4.4 PBT纤维膜的TG-DTA表征

3.4.5 PBT纤维膜的XRD表征

3.4.6 PBT纤维膜的力学性能表征

3.5 小结

第4章 TPEE系列双组分特殊形貌电纺纤维的探索性研制

4.1 引言

4.2 实验原料及仪器

4.2.1 实验原料

4.2.2 实验仪器

4.3 实验过程

4.3.1 各组分溶液的配置

4.3.2 纤维的制备

4.3.3 纤维的表征

4.4 结果与讨论

4.4.1 溶液浓度对TPEE纤维的影响

4.4.2 纺丝距离对TPEE纤维的影响

4.4.3 TPEE/PBT双组分纤维的形貌表征

4.4.4 TPEE/PLLA双组分纤维的形貌表征

4.4.5 TPEE/PVP双组分纤维的形貌表征

4.4.6 TPEE/PCL双组分纤维的形貌表征

4.4.7 TPEE/PEG双组分纤维的形貌表征

4.5 小结

第5章 聚乳酸系列双组分特殊形貌电纺纤维的探索性研制

5.1 引言

5.2 实验原料及仪器

5.2.1 实验原料

5.2.2 实验仪器

5.3 实验过程

5.3.1 各组分溶液的配置

5.3.2 双组分纤维的制备

5.3.3 双组分纤维的表征

5.4 结果与讨论

5.4.1 PLLA/PBT双组分纤维的形貌表征

5.4.2 PLLA/PTT双组分纤维的形貌表征

5.4.3 PLLA/PVP双组分纤维的形貌表征

5.4.4 PLLA/PCL双组分纤维的形貌表征

5.4.5 PLLA/PEG双组分纤维的形貌表征

5.5 小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致 谢

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摘要

本论文首先用常规的静电纺丝法制备了聚乳酸(PLLA)、聚乳酸/胶原(PLLA/Collagen)、聚乳酸/羟基磷灰石(PLLA/HA)和聚乳酸/胶原/羟基磷灰石(PLLA/Collagen/HA)生物复合纤维。采用SEM、FT-IR、单轴拉力测试、DSC、XRD和水接触角等测试手段对纤维的形貌结构、结晶性能、热力学性能和浸润性进行了分析表征。结果表明,复合纤维膜具有良好的支架结构,纤维形貌较好,平均直径在400~700nm之间。胶原和HA的掺杂可以在一定程度上调节聚乳酸纤维的力学性能,但由于二者的掺杂量较少,热稳定性和亲水性变化不大。
   特殊形貌微/纳米纤维是近几年来逐渐受到重视的纤维材料,本论文利用实验室自制的双电极静电纺丝装置探索了一系列基于热塑性聚酯弹性体(TPEE)和基于聚乳酸的双组分纤维材料。分别将这两种高聚物与PVP、PCL、PEG等具有一定生物活性或亲水性的物质进行组合,制备了具有特殊形貌的纤维材料。通过SEM表征发现,不同高聚物组分的结合以及溶剂体系的选择对纤维形貌有较大影响,经分析可能是由于高聚物收缩性的差异及不同溶剂体系之间的差异造成的。同时,也说明双电极静电纺丝装置可适用于多种不同溶剂的高聚物组分之间的结合,为特殊形貌微/纳米纤维材料的制备和应用提供了新的途径,具有很大的应用前景。

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