電紡法制備磷酸鈣超細纖維及其與明膠的復合膜的研究.pdf

1、電紡是一種制備超細纖維的重要方法，電紡纖維由于其直徑小、比表面積高等優(yōu)點在過濾裝置、創(chuàng)傷敷料、控制釋放領域和組織工程支架等方面?zhèn)涫荜P注。近幾年，隨著電紡技術的日趨成熟，電紡已不僅僅局限于制備傳統(tǒng)的聚合物超細纖維，而可以與其他技術結合，應用于功能超細纖維材料的制備。 本文將電紡和凝膠-溶膠法相結合，以硝酸鈣和亞磷酸三乙酯為鈣磷前驅(qū)體溶膠(SOL)，利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為電紡的賦形劑，得到電紡超細纖維后再經(jīng)煅燒得到了磷灰石超

2、細纖維。在詳細研究了PVP的電紡性能的基礎上，系統(tǒng)地研究了在磷灰石初生電紡纖維的制備過程中PVP的濃度、SOL與乙醇的體積比以及熱處理溫度對其形貌的影響，并用偏光顯微鏡和掃描電鏡(SEM)進行了表征。用差示掃描量熱和熱重分析、傅立葉轉換紅外光譜(FT-IR)和X射線衍射(XRD)對煅燒后纖維膜的性質(zhì)加以分析，證實600℃下煅燒所得纖維是磷灰石纖維。 雖然磷灰石材料被廣泛應用于骨修復材料，但是它具有質(zhì)脆、韌性差等缺點，為了改善其力

3、學性能，本文將其與明膠同時電紡得到復合電紡纖維膜，并將其在60℃下真空干燥處理12h后，得到了明膠/低晶態(tài)磷酸鈣復合膜。經(jīng)研究，明膠的電紡性能與溶劑的選擇密切相關，并且受到溶液性質(zhì)和過程參數(shù)的影響。用SEM對電紡膜形貌進行了分析，并用XRD、FT-IR和X射線光電子能譜對復合膜的組成進行了表征。由于明膠極易溶解于水，因此對明膠纖維膜和復合膜均用戊二醛蒸汽進行了交聯(lián)，并分別研究了其吸水率和力學性能。結果表明交聯(lián)在一定程度上提高了纖維膜的力

4、學性能，明膠纖維膜的彈性模量和拉伸強度分別由41.53±6.15 MPa．和1.124±0.157 MPa提高到100.7±1.04 MPa和1.398±0.286 MPa，復合膜的彈性模量和拉伸強度由71.94±10.88 MPa和1.300±0.239 MPa，分別增加到了219.43±13.25MPa和5.181±0.820MPa。由于復合膜中不僅含有韌性強度較好的天然生物材料明膠，而且一定量的低晶態(tài)磷酸鈣無機成分的引入使其在骨修