一种小分子物质的静电纺丝方法技术

本发明专利技术公开了一种小分子物质的静电纺丝方法，特征是本身结构中不存在潜在的聚合基团或分子间不存在强的聚合作用的小分子物质，将其与硅烷化试剂键连在一起形成一个小分子衍生物，将此小分子衍生物进行静电纺丝，得到小分子物质的静电纺丝纳米纤维。本发明专利技术克服了此前将小分子与聚合物溶液混合纺丝所导致的纤维形态不均一等缺陷，拓宽了小分子静电纺丝的领域，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属纳米纤维的制备领域，特别是涉及。
技术介绍
静电纺丝技术是制备纳米纤维最重要，最有效的方法之一。由于具有比表面积大，孔隙率高等特点，静电纺丝纤维广泛的应用在纳米催化，组织工程，防护服，药学，光电学，环境科学和生物医学等领域。静电纺丝的许多性质和性能上的优势还在不断的被人们发现，这使得人们对于静电纺丝的应用前景普遍看好。然而，在其发展过程中，由于纺丝溶液所需要的特定的流变学性质，静电纺丝主要是利用各种各样的聚合物来进行纺丝。近年来，研究者开始利用各种各样的小分子物质的溶液来进行静电纺丝，总结起来可以归分为两类 I)无机纳米纤维，无机纳米纤维可以通过结合静电纺丝和溶胶-凝胶过程得到。一般来说，首先将无机物前驱体溶液和聚合物的溶液混合在一起进行静电纺丝得到聚合物和无机物前驱体的复合纳米纤维；然后将所得到的复合纤维在一定温度下进行煅烧或者加入适当的溶剂去除聚合物模板等得到无机纳米纤维。也有一些文献报道直接利用不添加聚合物的无机物前驱体溶液进行纺丝得到无机纳米纤维的。2)两亲性分子纳米纤维，Long课题组直接利用高浓度下的磷脂溶液和表面活性剂溶液进行静电纺丝，得到了磷脂纤维膜和表面活性剂纤维。但是，这样所得到的磷脂纤维膜的稳定性较差，如在潮湿的状态下即可消失，限制了其在组织工程和生物传感领域的进一步应用。对于无机物前驱体来说，水解之后能够通过脱水缩合作用在分子之间形成共价键，增强分子之间的作用；对于两亲性分子，在高浓度下其可以通过疏水相互作用形成胶束而增强分子链间的缠绕，均有利于成功形成纳米纤维。对于那些不存在潜在的聚合基团或者分子之间不存在强的聚合作用等的小分子来说，经常是与聚合物溶液混合，然后共同纺丝。此种方法常常伴随着小分子物质在纤维中的载量不够和纤维的完整性等问题。如果能够将此类小分子直接进行纺丝，则可以解决这些问题。无机物前驱体与小分子物质之间通过特征基团的相互作用形成一种有机-无机复合材料，使得复合材料具有无机物前驱体水解后聚合的性质，将原本分子间作用力不强的小分子键合起来，最终实现成功的静电纺丝。
技术实现思路
本专利技术提供一种对于此类小分子物质的静电纺丝方法，能够得到直径分布均匀的纳米级至亚微米级纤维。本专利技术的方法包括以下几个步骤I)小分子衍生物的合成将小分子物质进行官能团活化，如羧基化或氨基化。2)反应物的活化将I)中合成的小分子衍生物置于干燥的有机溶剂中，然后加入活化剂，活化0. 5 4h。3)加入硅烷化试剂将硅烷化试剂加入到混合物中，室温下搅拌4 24h。4)产物提纯将反应溶剂在真空条件下移除，粗产品通过硅胶柱纯化。5)静电纺丝溶液的制备将4)中的产物置于特定的溶剂中配制成一定浓度的溶液，置于0 60°C的水浴锅中孵育I 12h。6)将5)中所制备的静电纺丝原液进行静电纺丝。本专利技术中，小分子物质包括一些自身结构包括反应基团(如羟基，氨基，羧基等)，但是自身无法进行静电纺丝的物质，包括胆固醇，胆固醇琥珀酸单酯，维生素E，阿霉素，偶氮苯，叶啉，硬脂酸，喜树碱，羟基喜树碱等一系列包含可反应基团的小分子物质。本专利技术利用一种小分子物质，其结构通式如下·权利要求1.将小分子物质进行静电纺丝的方法包括以下几个步骤 1)小分子衍生物的合成将小分子物质进行官能团活化，如羧基化或氨基化。2)反应物的活化将I)中合成的小分子衍生物置于干燥的有机溶剂中，然后加入活化剂，活化0.5 4h。3)加入硅烷化试剂将硅烷化试剂加入到混合物中，室温下搅拌4 24h。4)产物提纯将反应溶剂在真空条件下移除，粗产品通过硅胶柱纯化。5)静电纺丝溶液的制备将4)中的产物置于特定的溶剂中配制成一定浓度的溶液，置于0 60°C的水浴锅中孵育I 12h。6)将5)中所制备的静电纺丝原液进行静电纺丝。2.根据权利要求I所述的小分子物质，其特征是一些自身结构包括反应基团(如羟基，氨基，羧基等)，但是自身无法进行静电纺丝的物质，包括胆固醇，胆固醇琥珀酸单酯，维生素E，阿霉素，偶氮苯，卟啉，硬脂酸，喜树碱，羟基喜树碱等一系列包含可反应基团的小分子物质。3.根据权利要求I所述的小分子物质，其结构通式如下4.根据权利要求I所述的小分子物质，其结构通式如下5.根据权利要求I所述的小分子物质，其结构通式如下6.根据权利要求I所述的小分子物质，其结构通式如下7.根据权利要求I所述的合成小分子衍生物所用的溶剂，其特征是二氯甲烷，三氯甲烷，乙醚，甲苯，四氢呋喃，二甲基甲酰胺(DMF)，二甲基亚砜(DMSO)，二甲苯，甲醇，异丙醇和任何一种能溶解所选反应物的溶剂或混合物。8.根据权利要求I所述的小分子物质静电纺丝的方法，其特征是反应物的活化所用的活化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)、N，N’ - 二环己基碳化二亚胺(DCC)、二月桂酸二丁基锡或者他们的混合物。9.根据权利要求I所述的小分子物质静电纺丝的方法，其特征是硅烷试剂是指Y-氨丙基二乙氧基娃烧、Y _氨丙基二甲氧基娃烧、甲基(Y-氨丙基)二乙氧基娃烧、N-0-氨乙基-Y -氣丙基二甲氧基娃烧、N-￠ -氣乙基氣丙基二乙氧基娃烧、N-0 -氣乙基-Y _氛丙基二甲氧基娃烧、N-^ -氛乙基-Y -氛丙基二乙氧基娃烧、甲基(N-0 -氛乙基-Y _氛丙基)二甲氧基娃烧、苯氛甲基二乙氧基娃烧、苯氛甲基二甲氧基娃烧、N,N’_双(3 -氨乙基)-Y -氨丙基三甲氧基硅烷，异氰酸丙基三乙氧基硅烷等一系列含有氨基、羧基、异氰!酸基、疏基等可反应基团的娃烧试剂或者它们的混合物。10.根据权利要求I所述的小分子静电纺丝的方法，其特征是静电纺丝溶液配制所用的溶剂为四氢呋喃，二氯甲烷，二甲基亚砜(DMS0)，三氯甲烷，二甲基甲酰胺(DMF)，7jC，乙醚，乙醇，甲醇，异丙醇，二甲苯和任何一种能够溶解所选择小分子物质的溶剂或者它们的混合物。全文摘要本专利技术公开了，特征是本身结构中不存在潜在的聚合基团或分子间不存在强的聚合作用的小分子物质，将其与硅烷化试剂键连在一起形成一个小分子衍生物，将此小分子衍生物进行静电纺丝，得到小分子物质的静电纺丝纳米纤维。本专利技术克服了此前将小分子与聚合物溶液混合纺丝所导致的纤维形态不均一等缺陷，拓宽了小分子静电纺丝的领域，具有良好的应用前景。文档编号D01D1/02GK102758261SQ201110107468公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日专利技术者吴筱益, 戴志飞, 查正宝, 梁晓龙 申请人:哈尔滨工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
将小分子物质进行静电纺丝的方法包括以下几个步骤：1)小分子衍生物的合成：将小分子物质进行官能团活化，如羧基化或氨基化。2)反应物的活化：将1)中合成的小分子衍生物置于干燥的有机溶剂中，然后加入活化剂，活化0.5～4h。3)加入硅烷化试剂：将硅烷化试剂加入到混合物中，室温下搅拌4～24h。4)产物提纯：将反应溶剂在真空条件下移除，粗产品通过硅胶柱纯化。5)静电纺丝溶液的制备：将4)中的产物置于特定的溶剂中配制成一定浓度的溶液，置于0～60℃的水浴锅中孵育1～12h。6)将5)中所制备的静电纺丝原液进行静电纺丝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴志飞，查正宝，吴筱益，梁晓龙，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：