丝素/PLCL共混膜及多孔材料：制备及性能

摘要

丝素（SF）是一种可被生物降解且具有良好生物相容性的生物材料。天然丝素纤维具备优异的力学性能，但再生丝素材料往往力学性能较差，尤其表现在韧性的不足。聚L-丙交酯-co-己内酯（PLCL）是一种具有优异力学性能和良好生物相容性的生物材料。本文采用流延法制膜得到SF/PLCL共混膜，探究共混比对共混膜的形貌、凝聚态结构、力学性能以及L929细胞粘附和增殖的影响；采用沥滤法制备SF/PLCL共混多孔材料，探究成型工艺参数对多孔材料孔结构、凝聚态结构和压缩性能影响。
　　首先，以六氟异丙醇为共溶剂，采用流延法制膜得到共混比为0/100、25/75、50/50、75/25、100/0的SF/PLCL共混膜。SF/PLCL共混后出现相分离，经乙醇处理SF结晶结构由SilkⅠ向SilkⅡ转变，SF组分出现收缩。未经乙醇处理纯丝素膜7天热水溶失率为22.13％，经乙醇处理后热水溶失率下降至1.33%。随着SF组分占比的增加，乙醇处理SF/PLCL共混膜的吸水性、杨氏模量上升，而断裂伸长率下降。相比于纯丝素膜，当SF/PLCL共混比为25/75时，共混膜表现出更良好的力学性能，且能够支持L929细胞更好的粘附和增殖。
　　然后，以SF/PLCL共混比为25/75作为实验组，纯SF和纯PLCL作为对照组，采用沥滤法制备得到SF/PLCL共混多孔材料。随着NaCl质量的增加，材料孔隙率总体呈上升趋势，而平均孔径则呈现下降趋势。随着（SF+PLCL）总质量的增加，材料孔隙率逐渐下降，而平均孔径轻微下降。结果表明，SF/PLCL共混多孔材料存在轻微相分离，二者之间并未生成新的共价键和结晶结构。相比于纯PLCL多孔材料，SF/PLCL共混多孔材料初始模量较高，具有更为稳固的孔结构。相比于纯SF多孔材料，SF/PLCL共混多孔材料具有更好的热稳定性。
　　本文采用共混和沥滤法，制备得到SF/PLCL共混多孔材料。在本实验体系下，最终选定NaCl质量为4g、原料质量为0.4g的成型工艺条件，制备得到厚度1mm、孔隙率75%、平均孔径133μm的SF/PLCL共混多孔材料。

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第一章 引 言

1.1 丝素（SF）

1.1.1 SF的结构

1.1.2 SF的生物相容性

1.1.3 SF的力学性能

1.2 改善再生丝素材料力学性能的研究进展

1.2.1 添加物复合提高力学性能

1.2.2 共混提高力学性能

1.3 聚L-丙交酯-co-己内酯（PLCL）

1.3.1 PLCL的结构及性能

1.3.2 PLCL在生物材料领域的应用

1.4 本文的研究目的和主要内容

第二章 SF/PLCL共混膜的制备与性能

2.1 材料与方法

2.1.1 实验材料

2.1.2 实验仪器

2.1.3 实验方法

2.2 结果与讨论

2.2.1 SF/PLCL共混膜的形貌

2.2.2 SF/PLCL共混膜凝聚态结构

2.2.3 SF/PLCL共混膜的物理性能

2.2.4 SF/PLCL共混膜的拉伸性能

2.2.5 L929细胞在SF/PLCL共混膜表面的粘附及生长

2.3本章结论

第三章 SF/PLCL共混多孔材料的制备与性能

3.1 材料与方法

3.1.1 实验材料

3.1.2 实验仪器

3.1.3 实验方法

3.2 结果与讨论

3.2.1 SF/PLCL共混多孔材料的孔结构

3.2.2 SF/PLCL共混多孔材料凝聚态结构

3.2.3 SF/PLCL共混多孔材料压缩力学性能

3.3 本章结论

第四章 结 语

4.1 全文结论

4.2 本文的主要研究成果

4.3 今后进一步的研究计划

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢