可生物降解聚己内酯的共混及纳米改性

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1、卞华大学硕士学位论文摘要可生物降解聚己内酯的共混及纳米改性摘要聚己内酯(PCL)是一种具有优良生物降解性和生物相容性的高分子材料，它在人体内代谢的最终产物是水Sn-氧化碳，不会在重要器官聚集，因此在生物医学工程和组织工程等领域具有重要的应用价值。但PCL的一个严重缺陷是结晶温度接近于室温，熔融纺丝比较困难。此外，由于PCL分子中有较长的亚甲基链段，因此降解速度也较慢。本论文针对这两个不足分别采用共混和纳米杂化的方法对PCL进行改性。首先，以直链淀粉为原料，冰醋酸和醋酸酐为混合酸，MSA为催化剂，制备淀粉醋酸酯。将制得的淀粉醋酸酯与聚己内酯以不同比例共混

2、，制得共混物。通过DSC测试研究了该共混体系的结晶熔融行为。研究结果表明淀粉醋酸酯的存在一定程度上阻碍了PCL大分子链的有序堆砌，使纯PCL的熔融峰值温度随淀粉醋酸酯含量的增加向低温移动。同时淀粉醋酸酯的加入，对PCL的结晶起到成核剂的作用，使PCL在较高温度下开始结晶。应用Jeziomy方程对共混体系的非等温结晶动力学进行研究。证实淀粉醋酸酯的存在使PCL形成不完善的结晶结构，并对PCL的结晶起到成核剂的作用，提高了共混物中PCL相的结晶速度。随后，以丙酮为溶剂，由PCL／淀粉醋酸酯的混合溶液制备电纺111摘要超细纤维。SEM观察结果表明淀粉醋酸酯的

3、加入会使样品中出现较多的串珠。采用X．射线衍射研究了超细纤维膜与浇铸膜在结晶结构上的差别。发现在静电纺丝中由于静电场的存在，促进聚合物分子沿拉伸方向取向，有利于PCL分子的结晶，同时也改变了它的结晶结构。但是混入淀粉醋酸酯后，由于它对PCL分子的取向有阻碍作用，会减弱静电纺丝对于聚合物结晶的影响。最后，通过溶液共混制备得到PCL／凹凸棒土(AT)纳米复合材料。DSC测试结果表明AT含量和降温速率对该体系的非等温结晶行为和动力学参数产生显著的影响。应用Jeziorny方程对该体系的非等温结晶动力学进行研究表明，AT。对PCL的结晶起到成核剂的作用，使PC

4、L晶粒的生长发生了显著的变化。SEM观察结果表明当复合材料中含有较多AT时，AT会发生团聚，不能再均匀地分散在PCL中。而在流变测试中由于团聚体的存在，材料会具有较大的复数粘度，并且在低频区就出现强烈的剪切变稀现象。此外由于加入的AT与PCL之间的氢键作用以及它对PCL分子链运动的阻碍，因此在低频区各个样品的储能模量和松弛时间都随AT含量的增加而增大，这与在Cole．Cole图中观察到的材料结构的变化也相呼应。关键词：聚己内酯，淀粉醋酸酯，凹凸棒土，非等温结晶动力学，流变行为IV东华大学硕士学位论文ABSTRACTTheModificationofBi

5、odegradablePoly(e—caprolactone)byBlendandNano—hybridABSTRACTPoly(e—caprolactone)(PCL)isakindofpolymermaterialwithexcellentbiocompatibilityandbiodegradability．ItsfinalproductaNerdegradationinvivoiswaterandcarbondioxide，andwon’tassemble虽inthemainorgans．Therefore，PCLhasgreatapplied

6、valueinbiomediealengineeringandtissueengineering．Butitslowercrystallizaffrntemperaturemakesitdifficulttobemelt—spunintheindustrialproduction．Furthermore，sincetheexistingofthelongmethylenechainsegment，PCLhaslowerdegradationrate．Inmyresearch，themodificationbyblendandnano—hybridwas

7、appliedtoPCLtoimproveitsperformance．Firstofall，anovelwayusingglacialaceticacid，aceticanhydrideandmethylsulfonicacidasesterificationcatalystwasappliedtosynthesizestarchacetate．ThestarchacetatehasbeenmixedwithPCLinmeltingstatetoformpoly—blends．Thecrystallizationbehavioroftheblends

8、hasbeenstudiedbyDSCanalysis．Ithasbeenfoundthatw