Macromol. Chem. Phys.：電紡PCA纖維的制備及其生物降解和熱學特性的研究

DOI: 10.1002/macp.202000310

本研究旨在評估電紡PCA基薄膜和纖維的生物降解和熱學特性。通過傅立葉變換紅外光譜（FT-IR）、質子核磁共振（1H-NMR）光譜和凝膠滲透色譜（GPC）對PCA進行了表征。首次在室溫條件下，通過對其溶液的靜電紡絲制備了無珠PCA纖維。通過比較非電紡PCA，研究了外加電壓和尖端到收集器距離（TCD）對纖維形態、潤濕性、熱性能和生物降解性能等特性的影響。利用掃描電子顯微鏡（SEM）分析了電紡樣品的形貌和平均頻率分布。通過水接觸角（WCA）測量測定所研究樣品的潤濕性，而通過熱重分析和差示掃描量熱分析（TGA和DSC）分別測定熱穩定性和玻璃化轉變溫度（Tg）。生物降解研究表明，在流速為8mL/h，尖端到收集器距離為20cm（TCD），外加電壓為25kV下制備的28％電紡PCA可以在15天內被酶降解。綜上所述，PCA具有良好的電紡和生物降解性能，有望成為生物聚酯應用的理想候選材料。

圖1.a）PCA的合成步驟及其b）FT-IR光譜，c）1H-NMR光譜和d）GPC色譜圖。

圖2.通過不同靜電紡絲工藝參數制備的電紡PCA纖維的SEM圖像：a）15cm-15kV，b）15cm-20kV，c）15cm-25kV，d）20cm-15kV，e）20cm-20kV和f）20cm-25kV及其頻率分布-平均直徑直方圖。

圖3.a）澆鑄PCA薄膜表面上的水滴照片及其纖維與流速、尖端到收集器的距離和外加電壓之間的關系：b）8mL/h，15cm，15kV，c）8mL/h，15cm，20kV，d）8mL/h，15cm，25kV，e）8mL/h，20cm，15kV，f）8mL/h，20cm，20kV，g）8mL/h，20cm，25kV。

圖4.非電紡PCA及其通過不同靜電紡絲參數制備的電紡材料的TGA熱分析圖。

圖5.非電紡PCA及其通過不同靜電紡絲參數制備的電紡材料的DSC熱譜圖。

圖6.在a）不含脂肪酶和b）含脂肪酶的PBS培養基中，樣品的殘留重量百分比數據與時間的關系。