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植入性聚酯纺织品改性研究

作　者: 张惠青
导　师: 赵国樑
学　校: 北京服装学院
专　业: 材料学
关键词: PET 丙烯酸肝素钠甲苯胺蓝色差校准曲线
分类号: TQ316.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

由于聚酯具有良好的力学性能、化学稳定性、耐高温灭菌等众多优良性能，使其在植入性聚酯医用纺织品方面得到广泛应用，但其较差的生物相容性限制了其在植入性材料方面的应用，因此对其进行改性以改善其生物相容性具有理论和实际意义。本文通过构建亲水性表面并引入生物活性物质肝素钠以望改善聚酯的生物相容性。通过引发剂过氧化二苯甲酰(BPO)引发聚酯接枝丙烯酸（AA）从而构建亲水性表面，采用红外光谱法对其结构进行定性表征，通过染色和皂煮，采用色差法对AA接枝量进行表征，并以此来研究反应条件变量（温度、时间、引发剂浓度和单体浓度等）对丙烯酸接枝量的影响及聚酯形态结构对活化能的影响，而后接枝肝素钠，研究了已接枝丙烯酸的聚对苯二甲酸乙二酯（PET-AA）对肝素钠（Hep）的吸附作用以及pH对Hep与甲苯胺蓝（TB）键合的影响，并通过改变体系pH值等反应条件确定了肝素钠的校准曲线。实验结果表明：甲苯胺蓝染色皂煮PET-AA应选择较高温度和碱性较弱的中性洗衣液配制皂煮液；通过水洗时间与颜色色差的关系可以确定所选用的后处理条件可完全洗出丙烯酸的均聚物。AA可成功接枝到PET上；丙酮浓度、丙烯酸浓度、引发剂浓度、反应时间和反应温度对PET接枝丙烯酸都有所影响，最后确定PET接枝丙烯酸的较佳反应条件为：无丙酮，丙烯酸100mL/L，引发剂浓度1.5g/L，反应温度80℃，反应时间90min；聚酯的形态结构对其活化能确有影响，聚酯的比表面积增加，扩散速率增加，其受扩散控制，薄膜的活化能44.63kJ/mol比PET织物的活化能73.68KJ/mol小；PET-AA对TB的吸附作用可以通过降低TB溶液pH而延缓，pH≤1.2时PET-AA对TB几乎无吸附，对TB-Hep离子键合略有影响，并不影响校正曲线的标定；采用Na2HPO4和NaH2PO4配制的缓冲溶液（PBS）洗涤方法证明了PET-AA结合的Hep不是以吸附的形式存在，而是以化学键结合形式存在，确定洗涤条件为：浴比1:200，6h换一次PBS溶液共洗涤60h。选择TB浓度为40μg/mL，pH=1.0对肝素钠进行校准曲线标定，并计算出Hep接枝量为54.364μg/g。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
1 前言  10-11
2 文献综述  11-32
  2.1 生物医用材料  11-20
    2.1.1 生物医用材料发展史  11-13
    2.1.2 生物医用材料的要求  13-15
    2.1.3 生物医用材料的肝素改性  15-19
      2.1.3.1 表面涂层  16
      2.1.3.2 共价修饰  16-17
      2.1.3.3 控释载体  17-19
    2.1.4 生物医用材料的其它改性  19-20
  2.2 聚酯材料及其改性  20-30
    2.2.1 聚酯材料的物理改性  21-23
      2.2.1.1 共混后共挤或拉伸  21-22
      2.2.1.2 纳米材料改性  22-23
      2.2.1.3 表面涂布改性  23
    2.2.2 聚酯材料的化学改性  23-28
      2.2.2.1 接枝  23-28
        2.2.2.1.1 PET 接枝丙烯酸系单体  25-27
        2.2.2.1.2 PET 接枝 PEG  27
        2.2.2.1.3 PET 接枝其他  27-28
    2.2.3 共聚  28-29
    2.2.4 聚酯材料的其它改性  29-30
  2.3 小结  30-32
3 实验部分  32-42
  3.1 实验仪器及药品  32-33
  3.2 实验装置及原理  33-37
  3.3 实验步骤及现象  37-42
    3.3.1 PET 接枝丙烯酸  37-40
      3.3.1.1 前处理和接枝过程  37-38
      3.3.1.2 后处理  38-39
      3.3.1.3 测试方法  39-40
    3.3.2 丙烯酸改性聚酯接枝肝素钠的结构表征  40
    3.3.3 肝素钠的接枝过程  40-42
4 实验结果与讨论  42-62
  4.1 PET 接枝 AA 的反应  42-54
    4.1.1 PET-AA 上均聚物洗出干净的表征  42-44
    4.1.2 红外光谱定性表征 PET-AA  44-45
    4.1.3 PET-AA 染色后皂煮条件的选择  45-46
    4.1.4 丙酮浓度对丙烯酸接枝量的影响  46-47
    4.1.5 反应时间对丙烯酸接枝量的影响  47-48
    4.1.6 反应温度对丙烯酸接枝量的影响  48-49
    4.1.7 丙烯酸浓度对丙烯酸接枝量的影响  49-50
    4.1.8 引发剂浓度对丙烯酸接枝量的影响  50-51
    4.1.9 PET 薄膜活化能  51-52
    4.1.10 PET 织物活化能  52-53
    4.1.11 小结  53-54
  4.2 肝素钠表征的确定  54-62
    4.2.1 TB 水溶液的最大吸收波长的确定  54-55
    4.2.2 PET-AA 对 TB 的吸附  55-56
    4.2.3 pH 值对 PET-AA 吸附 TB 的影响  56-57
    4.2.4 pH 值对于 TB-Hep 键合的影响  57-58
    4.2.5 肝素钠校准曲线的确定  58-60
    4.2.6 PET 表面吸附 Hep 的洗除  60-61
    4.2.7 小结  61-62
5 结论  62-64
参考文献  64-68
攻读硕士学位期间发表的学术论文  68-70
致谢  70

植入性聚酯纺织品改性研究

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