论文部分内容阅读
海藻酸钠是一种天然多糖,具有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、粘性和安全性、优良的生物相容性、可控的生物降解性等,在组织支架材料医学领域具有广泛的用途。但由于海藻酸钠为聚电解质,水溶液具有很高的电导率,海藻酸钠阴离子链之间存在很强的排斥力,阻碍了链与链的相互缠绕,使得海藻酸钠很难静电纺丝制得纳米纤维,使其作为电纺纳米纤维应用于生物相容性好,降解性能可控的药物载体受到很大限制。本文通过海藻酸钠酸钠同较易电纺的聚乙烯醇(PVA)共混,成功的电纺制得了海藻酸钠纳米纤维。本文研究了海藻酸钠含量对电纺溶液性质及纳米纤维形貌的影响,电纺过程参数,包括纺丝电压,接收距离,纺丝速度等对纤维形貌的影响,并最终确定了电纺溶液的最佳浓度为2%的海藻酸钠溶液与8%的PVA溶液按照比例为3：7共混,最佳纺丝电压为15KV,最佳接收距离为15cm,最佳纺丝速度为0.3m1/h。选用NaCl、乙酸、十二烷基硫酸钠(SDS)三种物质,探讨少量添加物对海藻酸钠/PVA水溶液电导率、粘度、表面张力及电纺纤维形貌、化学结构、热力学性质影响,并进一步探讨了含不同物质的海藻酸钠/PVA溶液电纺机理。结果表明,添加不同物质对电纺液性质产生了不同程度的改变,无机盐NaCl加入电纺液的电导率增大,粘度先减小后增大；乙酸改变了溶液的粘度,提高了溶剂挥发性；表面活性剂SDS改变了电纺液的表面张力。添加不同物质后,电纺纤维形貌均有所改善,NaCl含量为0.5%,乙酸含量为10%, SDS含量为0.1%时纤维形貌较好。海藻酸钠同PVA发生了一定的分子间作用力,添加不同物质纤维结构没有本质变化。电纺纤维熔融温度为200℃,热分解温度为225℃,电纺过程中无机盐离子加剧了纤维拉伸作用,结晶性有所提高。处于泰勒锥处液滴表面受到静电排斥力、表面张力、同种聚合物分子间的氢键作用力、不同聚合物分子间的氢键作用力、及聚合物同水等溶剂形成的氢键作用力,这几种力相互变化决定了聚合物溶液能否电纺,且通过添加不同物质进一步研究表明,不同物质通过改变这几种作用力来影响溶液电纺性能。通过海藻酸钠同辛胺反应,对海藻酸钠进行疏水改性制得的海藻酸钠衍生物与PVA复合静电纺丝。对海藻酸钠衍生物分子量及分子量分布测试、傅里叶红外分析、1HMR分析表明,海藻酸钠与辛胺不同程度的发生了缩合反应。对海藻酸钠衍生物/PVA溶液静电纺丝,研究表明,海藻酸钠衍生物同PVA共混的最佳比例为2%的海藻酸钠衍生物同8%的PVA按照2：8共混；海藻酸钠衍生物疏水性增强共混溶液的粘度有所减小,但其电导率仍较大,表明其为聚电解质。通过SEM观察纤维形貌,表明海藻酸钠衍生物同PVA共混液可以电纺,但纤维中容易出现较多珠丝。对电纺纤维傅里叶红外表征、热重分析表明,电纺过程中海藻酸钠衍生物同PVA发生了一定的分子间作用力,纤维结构没有本质变化,电纺纤维熔融温度为200℃,热分解温度为231℃。最后通过对海藻酸钠/PVA及海藻酸钠衍生物/PVA纤维浸入水中观察和接触角测试表明,海藻酸钠衍生物电纺纳米纤维疏水性较海藻酸钠电纺纤维得到了较大提升。