一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，属于生物医用高分子材料领域，包括以下步骤：（1）采用静电纺丝法制备PLA纤维；（2）对PLA纤维进行碱处理；（3）将碱处理后的PLA纤维置于PCL溶液中浸泡1min～300min，然后用醋酸水溶液清洗3～6次，取出干燥，即得PCL异质诱导串晶纤维。本发明专利技术的制备方法工艺过程简单，成本低，周期短，得到的串晶结构均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法
本专利技术涉及一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，属于生物医用高分子材料领域。
技术介绍
PCL（聚己内酯）与PLA（聚乳酸）均是生物高分子聚合物，它们具有良好的生物相容性、生物可降解性、良好的机械性能等特点，符合环保和可持续发展的需求，越来越受到材料研究者的关注，具有十分广阔的应用前景，主要应用于生物医药、一次性用品、汽车等领域。PLA是作为一种半结晶聚合物，其结晶速率缓慢，在实际加工成型过程中几乎不能结晶。而PCL具有高结晶性和低熔点性，可低温结晶，PCL可以在常温下自诱导形成同质串晶结构。将两者结合，可以解决PLA结晶缓慢的问题。由于PCL与PLA两者不相溶，现有技术中在PLA纤维表面生长PCL异质串晶结构方法比较少见。本专利技术公开了一种可在PLA纤维表面形成PCL异质串晶结构，形成的串晶结构与胶原束中周期性的微观结构具有一定的相似性，因此可以利用其表面的微观结构模仿细胞外基质中胶原纤维的微结构，进而制成人工血管，应用于生物医用领域。
技术实现思路
为解决在PLA纤维上生长出PCL串晶的难题，本专利技术提供了一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，成功实现了PCL在PLA纤维上生长成串晶结构，该法工艺简单，原料成本低廉，所用时间较短，制备的异质串晶结构具有良好的稳定性。本专利技术采用以下技术方案：一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采用静电纺丝法制备PLA纤维；（2）对PLA纤维进行碱处理；（3）将碱处理后的PLA纤维置于PCL溶液中浸泡1min～300min，然后用PCL溶液之同种溶剂清洗3～6次，取出干燥，即得PCL异质诱导串晶纤维。优选地，所述碱处理过程为：将PLA纤维放入碱液中浸泡1min～60min，然后加入酸液调节pH值至中性，水洗。优选地，所述碱处理时间为5min～20min。优选地，所述碱液选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸氢二钠和氨的水溶液。优选地，所述碱液的浓度为0.1wt%～40wt%。优选地，所述酸液选自盐酸、硫酸、硝酸、醋酸和磷酸二氢钠的水溶液。优选地，所用酸液的浓度为0.1wt%～30wt%。优选地，所述PCL溶液由分子量为50000-80000的PCL溶于溶剂制得；所述溶剂选自醋酸水溶液、乙酸戊酯或醋酸/乙酸戊酯；所述PCL溶液的浓度为0.01wt%～20wt%；PLA纤维在PCL溶液中的浸泡时间为30min～120min。优选地，步骤（1）中，将PLA溶于有机溶剂中制成纺丝液，然后进行静电纺丝；纺丝液浓度为1wt%～12wt%，纺丝液溶剂为二氯甲烷/N-N-二甲基酰胺混合溶剂或六氟异丙醇。优选地，制备纺丝液所用PLA原料的分子量为50000～80000。本专利技术的有益效果如下：（1）本专利技术中PLA和PCL均为可再生可降解的生物聚合物，可自行降解为小分子，具有良好的环保性。（2）本专利技术在PLA纤维上生成异质诱导PCL串晶结构，有效解决了PLA纤维结晶速率慢的问题，开拓了PLA纤维的用途。（3）本专利技术采用该方法制备的串晶结构性能稳定，可用于制备人工血管等组织工程材料。（4）本专利技术采用碱溶液处理PLA纤维过程简单易操作，常温下短时间浸泡即可，无需昂贵精密设备。（5）本专利技术制备方法简单，所用原料成本低，具有广阔的工业化应用前景，应用于组织工程领域，有利于降低医用材料成本。附图说明图1为实施例1制得的异质诱导串晶纤维的SEM图；图2为实施例3制得的异质诱导串晶纤维的SEM图。具体实施方式下面将结合具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）将1.39g分子量为50000的PLA溶解到15.96g六氟异丙醇中，混匀，制成纺丝液并进行静电纺丝，得到PLA纤维膜。（2）对PLA纤维进行碱处理：将步骤（1）制得的PLA纤维膜放入浓度为2wt%的氢氧化钠水溶液中浸泡处理10min，然后加入浓度为4wt%的醋酸水溶液调节pH值至中性，水洗，干燥。（3）将2g分子量为50000的PCL加入到98g质量浓度为50wt%的醋酸水溶液中，混匀后得到浓度为2wt%的PCL溶液，备用；在20℃下，将碱处理后的PLA纤维置于PCL溶液中浸泡30min，取出用50wt%醋酸水溶液清洗3次，真空干燥，即得产品PCL异质诱导串晶纤维。对产品进行扫描电镜观察，扫描电镜照片如图1所示，在PLA纤维表面有大量结构规整、分布均匀的异质PCL串晶结构形成。实施例2一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）将1.39g分子量为80000的PLA溶解到15.96g二氯甲烷/N-N-二甲基酰胺混合溶剂（体积比7:3）中，混匀，制成纺丝液并进行静电纺丝，得到PLA纤维膜。（2）对PLA纤维进行碱处理：将步骤（1）制得的PLA纤维膜放入浓度为10wt%的碳酸氢钠水溶液中浸泡处理10min，然后加入浓度为4wt%的醋酸水溶液调节pH值至中性，水洗，干燥。（3）将5g分子量为80000的PCL加入到45g乙酸戊酯中，混匀后得到浓度为10wt%的PCL溶液，备用；在20℃下，将碱处理后的PLA纤维置于PCL溶液中浸泡60min，取出用乙酸戊酯清洗4次，真空干燥，即得产品PCL异质诱导串晶纤维。对产品进行扫描电镜观察，在PLA纤维表面有大量结构规整、均匀分布的异质PCL串晶结构形成。实施例3一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）将2.18g分子量为60000的PLA溶解到15.96g六氟异丙醇中，混匀，制成纺丝液并进行静电纺丝，得到PLA纤维膜。（2）对PLA纤维进行碱处理：将步骤（1）制得的PLA纤维膜放入浓度为2wt%的碳酸钠水溶液中浸泡处理20min，然后加入浓度为20wt%磷酸二氢钠溶液调节pH值至中性，水洗，干燥。（3）将2g分子量为60000的PCL加入到180g醋酸/乙酸戊酯中，混匀后得到浓度为1wt%的PCL溶液，备用；在20℃下，将碱处理后的PLA纤维置于PCL溶液中浸泡180min，取出用醋酸/乙酸戊酯清洗5次，真空干燥，即得产品PCL异质诱导串晶纤维。对产品进行扫描电镜观察，扫描电镜照片如图2所示，在PLA纤维表面有大量异质PCL串晶结构形成，其分布均匀，但发生了黏连。实施例4一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）将1.02g分子量为50000的PLA溶解到15.96g二氯甲烷/N-N-二甲基酰胺混合溶剂（体积比7:3）中，混匀，制成纺丝液并进行静电纺丝，得到PLA纤维膜。（2）对PLA纤维进行碱处理：将步骤（1）制得的PLA纤维膜放入浓度为10wt%的氨水溶液中浸泡处理10min，然后加入浓度为4wt%的醋酸水溶液调节pH值至中性，水洗，干燥。（3）将1g分子量为50000的PCL加入到199g乙酸戊酯中，混匀后得到浓度为0.5wt%的PCL溶液，备用；在20℃下，将碱处理后的PLA纤维置于PCL溶液中浸泡300min，取出用乙酸戊酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采用静电纺丝法制备PLA纤维；（2）对PLA纤维进行碱处理；（3）将碱处理后的PLA纤维置于PCL溶液中浸泡1min～300min，然后用PCL溶液之同种溶剂清洗3～6次，干燥，即得PCL异质诱导串晶纤维。

【技术特征摘要】
1.一种PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采用静电纺丝法制备PLA纤维；（2）对PLA纤维进行碱处理；（3）将碱处理后的PLA纤维置于PCL溶液中浸泡1min～300min，然后用PCL溶液之同种溶剂清洗3～6次，干燥，即得PCL异质诱导串晶纤维。2.如权利要求1所述PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，其特征在于，所述碱处理过程为：将PLA纤维放入碱液中浸泡1min～60min，然后加入酸液调节pH值至中性，水洗。3.如权利要求2所述PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，其特征在于，所述碱处理时间为5min～20min。4.如权利要求2所述PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，其特征在于，所述碱液选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸氢二钠和氨的水溶液。5.如权利要求3所述PCL异质诱导串晶纤维的制备方法，其特征在于，所述碱液的浓度为0.1wt%～40wt%。6.如权利要求2-5任一所述PCL异质诱导串晶纤维的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小峰，常中华，李倩，王东方，江永超，李旭燕，蒋晶，侯建华，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41