聚乳酸和脂肪族聚氨酯是可生物降解的合成聚合物,廣泛用作再生醫學植入物和組織工程支架材料。在本文中,作者詳細研究了聚氨酯/聚乳酸共混物電紡纖維的制備工藝。探究了所用溶劑(二甲基甲酰胺(DMF))和稀釋劑(丙酮和二氯甲烷(DCM))對上述混合物流變參數和靜電紡絲的影響。流變學研究表明,聚氨酯/聚乳酸共混物主要具有非牛頓特性,受稀釋劑的影響比較大。在加入DCM或丙酮后,含有50wt%或更多聚氨酯的溶液粘度降低,而聚乳酸質量分數較大的溶液在加入DCM后粘度更高,加入丙酮后粘度降低。本文詳細闡述了優化后的靜電紡絲工藝,對所制備的纖維進行了比較,其直徑為250nm-1μm。純丙酮會使靜電紡絲過程惡化,但混合物中DCM含量越高,則制備的纖維越細且排列越整齊。
圖1.PU溶液的流量曲線(a),粘度曲線(b):紅色線PU/DMF,黑色線2DMF/1丙酮,藍色線2DMF/1DCM,綠色線1DMF/1DCM。
圖2.80/20 PU/PLDL溶液的流量曲線(a),粘度曲線(b):紅色線80/20/DMF,黑色線2DMF/1丙酮,藍色線1DMF/1丙酮,綠色線1DMF/2丙酮。
圖3.50/50 PU/PLDL溶液的流量曲線(a),粘度曲線(b):紅色線50/50/DMF,黑色線2DMF/1DCM,藍色線2DMF/1丙酮,綠色線1DMF/1丙酮,紫色線1DMF/2DCM。
圖4.20/80 PU/PLDL溶液的流量曲線(a),粘度曲線(b):紅色線2DMF/1DCM,黑色線1.4DMF/1DCM,藍色線20/80/DMF,綠色線1.1DMF/DCM,紫色線1.44DMF/1丙酮,深綠色線2DMF/1丙酮,黃色線1.1DMF/1丙酮。
圖5.PLPL溶液的流量曲線(a),粘度曲線(b):紅色線3DMF/1DCM,黑色線2DMF/1DCM,藍色線PLDL/DMF,綠色線1.5DMF/1DCM,紫色線3DMF/1丙酮,深綠色線2DMF/1丙酮,黃色線1.5DMF/1丙酮。
圖6.聚氨酯電紡絲纖維的SEM圖像。針直徑:DMF,2:1丙酮,2:1DCM,1:1DCM—0.6mm;1:2DCM—0.45mm。
圖7.PU/PLDL 80/20電紡絲纖維的SEM圖像。針直徑:DMF—0.8mm;2:1丙酮,2:1DCM—0.45mm,1:1DCM,1:2DCM—0.6mm。
圖8.PU/PLDL 50/50電紡絲纖維的SEM圖像。針直徑:DMF,2:1丙酮,3:1DCM,2:1DCM—0.6mm;1:1DCM—0.8mm。
圖9.PU/PLDL 20/80電紡絲纖維的SEM圖像,針直徑0.6mm。
圖10.PLDL電紡絲纖維的SEM圖像,針直徑0.6mm。
圖11.由丙酮稀釋棉液靜電紡絲制備的纖維的厚度。
圖12.由二氯甲烷稀釋棉液靜電紡絲制備的纖維的厚度。
圖13.由DMF棉液(無需稀釋)靜電紡絲制備的纖維的厚度。