浅析微孔微珠诱导相转变法制备微孔膜基础基本

论文导读：
摘要：聚氨酯微孔膜和聚乳酸微孔膜因具有良好的力学性能、热学性能和生物相容性被广泛的运用于组织工程、功能辅料、人工器官和药物控释等领域。多种微孔膜的制备办法被设计与运用，但是从水为诱导剂，通过相改变的制备办法被科学家们广泛的进行探讨。其主要理由是其制备工艺简单，诱导剂容易获得。但是在水诱导聚合物发生相改变历程中，水与溶剂之间发生快速互换，致使聚合物形成上层致密，下层多孔的复合型结构，同时水与溶剂之间的快速交换导致指状孔洞的形成，严重限制了微孔膜在生物医疗领域的利用。针对从上不足，本课题采取先进的超声雾化技术，将常用的水诱导剂转化为微珠，用来诱导聚合物溶液发生相改变，以而制备孔洞结构均匀的微孔膜。论文中选择了非晶聚氨酯材料和可降解结晶聚乳酸材料作为探讨对象。通过超声雾化技术将蒸馏水改变成雾化微珠，持续供应到聚合物溶液的上方，诱导聚合物溶液发生相改变，并固化下来，获得微孔结构均匀的聚合物微孔膜。通过扫描电镜、透气仪、万能强力机对非结晶聚氨酯微孔膜进行了深入的探讨。实验结果表明，雾化微珠诱导聚氨酯溶液相改变法制备得到的聚氨酯微孔膜，其孔洞结构比从水为诱导剂制备得到的微孔膜更加均匀，致使微珠法制备而得的微孔膜透气性和力学性能相比水作为诱导剂制备得到的微孔膜有大幅度的提升，这主要归功于微孔膜结构的均匀性。进一步深入探讨了聚氨酯溶液对聚氨酯微观结构、透气性和力学性能的影响。随着聚氨酯溶液质量分数的增多，聚氨酯微孔膜的孔径变小，透气性下降，力学性能提升。孔径变小和透气性下降的理由是随着聚氨酯溶液质量分数的提升，溶液的粘度增大，微孔由小变大的能力受到溶液的限制，所从微孔的直径出现下降，同时也阻碍空气在微孔膜内部流通，导致透气性下降。微孔直径的下降，使得微孔膜孔洞结构的均匀性提升，并且降低了拉伸历程中微孔膜出现弱点的概率，提升了微孔膜的力学性能。对于结晶型聚合物聚乳酸，从雾化微珠为诱导剂制备得到的聚乳酸微孔膜，通过电子扫描显微镜、差示扫描量热法和X-衍射分析仪对微孔膜的微观结构，热学性能和结晶度进行了表征。通过扫描电镜可从观察到显著的晶态结构，并且随着铸膜液质量分数的增大，微孔膜内的聚集态结构由针状变为块状。制备历程中溶剂的性能对微孔膜的形貌有很大影响，当利用与水互溶性溶剂时得到多孔结构。反之，获得致密的结构。诱导剂的类型对聚乳酸微孔膜的结晶度也存在很大影响，雾化微珠为诱导剂制备聚乳酸微孔膜的结晶性显著高于水为诱导剂制备的聚乳酸微孔膜。主要理由是微珠与聚乳酸溶液之间的交换速度较慢，在相改变成形历程中，微珠为聚乳酸分子链的排列提供了足够的时间，使结晶性明显提升。当水作为诱导剂时，溶剂与非溶剂之间快速交换阻碍了聚乳酸分子链的运动，使结晶性能出现下降。制备历程中，聚乳酸溶液的质量分数对微孔膜的结晶行为影响十分明显。通过XRD表征得出铸膜液质量分数为15%时，结晶性最佳。从上探讨结果证明通过利用雾化微珠法可从制备孔洞结构均匀的聚合物微孔膜，适合运用在组织工程、药物控释、人工器官和人工辅料等领域，同时通过制约制备工艺参数可从获得不同结晶行为的聚合物微孔材料，满足不同领域的利用需求。关键词：聚氨酯论文聚乳酸论文微孔膜论文相改变论文雾化珠论文
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ABSTRACT6-10
1 绪论10-19

1.1 高聚物膜材料与其运用领域10

1.2 高聚物膜材料的制备办法10-11

1.3 高聚物膜材料的种类11

1.4 聚氨酯材料的结构特征及主要功能11-12

1.5 聚氨酯微孔膜的成形机理12-14

1.6 聚乳酸材料的结构特征和主要功能14-15

1.7 聚乳酸结晶基础探讨15-17

1.7.1 结晶原理15

1.7.2 球晶15-16

1.7.3 聚乳酸结晶性探讨16-17

1.8 本课题的选题作用17-19

2 不同成形办法对聚氨酯微孔膜结构性能的影响19-27

2.1 实验部分20-22

2.

1.1 实验材料及设备20

2.

1.2 微孔膜材料的制备装置20-21

2.

1.3 微孔膜的制备21

2.

1.4 聚氨酯微孔膜形貌表征21

2.

1.5 聚氨酯微孔膜通透性的表征21-22

2.

1.论文导读：

6 聚氨酯微孔膜的力学测试22
2.

1.7 聚氨酯微孔膜的热学性质22

2.2 实验结果及讨论22-25

2.1 不同制备办法对聚氨酯微孔膜结构形貌的影响22-23

2.2 不同制备办法对聚氨酯微孔膜透气性能的影响23-24

2.3 不同制备办法对聚氨酯微孔膜力学性能的影响24

2.4 不同制备办法对聚氨酯微孔膜热学性能的影响24-25

2.3 本章小结25-27

3 雾化微珠成形法制备聚氨酯微孔膜的基础探讨27-37

3.1 实验部分27-29

3.

1.1 实验材料及设备27-28

3.

1.2 聚氨酯微孔膜的制备28

3.

1.3 聚氨酯微孔膜形貌表征28

3.

1.4 聚氨酯微孔膜的孔隙率28

3.

1.5 聚氨酯微孔膜通透性28-29

3.

1.6 力学测试29

3.2 实验结果及讨论29-35
3.

2.1 不同质量分数聚氨酯溶液制备微孔膜的形貌29-31

3.

2.2 聚氨酯溶液质量分数对聚氨酯微孔膜透气性的影响31

3.

2.3 聚氨酯溶液质量分数对聚氨酯微孔膜力学性能的影响31-32

3.

2.4 雾化微珠不同诱导时间对聚氨酯微孔膜孔洞形态的影响32-34

3.

2.5 聚氨酯微孔膜雾化微珠成形机理34-35

3.3 本章小结35-37
4 雾化微珠成形法制备聚乳酸微孔膜的基础探讨37-51

4.1 实验部分38-39

4.

1.1 实验材料及设备38

4.

1.2 聚乳酸微孔膜的制备38-39

4.

1.3 扫描电子显微镜测试39

4.

1.4 聚乳酸微孔膜DSC测试39

4.

1.5 聚乳酸微孔膜XRD测试39

4.2 实验结果与讨论39-49
4.

2.1 不同成形办法所得聚乳酸微孔膜的截面形貌39-41

4.

2.2 聚乳酸溶液质量分数对聚乳酸微孔膜形貌的影响41-42

4.

2.3 不同聚乳酸溶剂对聚乳酸微孔膜形貌的影响42-43

4.

2.4 不同成形温度对聚乳酸微孔膜形貌的影响43-44

4.

2.5 不同办法制备聚乳酸微孔膜的结晶行为及热性能的影响44-45

4.

2.6 聚乳酸溶液质量分数对聚乳酸微孔膜结晶和热学性能的影响45-46

4.

2.7 不同聚乳酸溶剂对聚乳酸结晶和热学性能的影响46-47

4.

2.8 不同成形温度对聚乳酸微孔膜结晶及热性能的影响47-49

4.3 本章小结49-51
5 结论51-53
致谢53-54
参考文献54-61
附录61