具有多级形状记忆性能的电纺薄膜及其制备方法_2

文档序号:9368579阅读:来源:国知局
装在静电纺丝设备的第二推进装置上,且第一推进装置及第二推进装置的进样管末端的静电纺丝针头都与高压电源相连;开启高压电源进行静电纺丝;
[0023]或将装载有步骤(2)制备得到的第一种聚合物电纺原液的一组末端带有静电纺丝针头的进样管安装在静电纺丝设备的第一推进装置上,将装载有步骤(2)制备得到的第二种聚合物电纺原液的一组末端带有静电纺丝针头的进样管安装在静电纺丝设备的第二推进装置上,将装载有步骤(2)制备得到的第三种聚合物电纺原液的一组末端带有静电纺丝针头的进样管安装在静电纺丝设备的第三推进装置上,且第一推进装置、第二推进装置及第三推进装置的进样管末端的静电纺丝针头都与高压电源相连;开启高压电源进行静电纺丝;
[0024](4)在转速为Irpm彡转速彡15rpm的平面转盘或滚筒的收集装置上收集得到由步骤(3)的第一种聚合物电纺原液及第二种聚合物电纺原液分别制备得到的直径为50nm?5 μ m的聚合物纤维复合而成的电纺薄膜,且由第一种聚合物电纺原液及第二种聚合物电纺原液得到的不同的聚合物纤维相互贯穿形成空间网状互穿的多孔微纳米结构;将制备得到的电纺薄膜进行干燥(如在常温、常压下进行干燥或在真空干燥器中进行干燥),即得到多级形状记忆性能的电纺薄膜;
[0025]或在转速为Irpm彡转速彡15rpm的平面转盘或滚筒的收集装置上收集得到由步骤(3)的第一种聚合物电纺原液、第二种聚合物电纺原液及第三种聚合物电纺原液分别制备得到的直径为50nm?5 μ m的聚合物纤维复合而成的电纺薄膜,且由第一种聚合物电纺原液、第二种聚合物电纺原液及第三种聚合物电纺原液得到的不同的聚合物纤维相互贯穿形成空间网状互穿的多孔微纳米结构;将制备得到的电纺薄膜进行干燥(如在常温、常压下进行干燥或在真空干燥器中进行干燥),即得到多级形状记忆性能的电纺薄膜。
[0026]所述的一组末端带有静电纺丝针头的进样管的数量> 1,且在末端带有静电纺丝针头的进样管的数量不小于I时,静电纺丝针头之间的距离为2?8cm。
[0027]所述的静电纺丝针头上所加载的电压为10?30KV。
[0028]所述的第一种聚合物电纺原液、第二种聚合物电纺原液及第三种聚合物电纺原液的进样速度都为0.1?3ml/h,并且可根据目标产物中各组分的含量的差异对3种聚合物电纺原液的进样速度分别进行调整。
[0029]所述的溶剂选自六氟异丙醇(HFIP)、二氯甲烷(DCM)、四氢呋喃(THF)、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、乙醇、去离子水中的一种或几种。
[0030]本发明具有目前报导的制备多级形状记忆高分子材料的方法所不具备的优点,虽然在本发明中仅介绍了两重回复和三重回复的情况,但按照本发明提供的制备具有多级形状记忆性能的电纺薄膜的方法,可以制备得到具有更多重回复的电纺薄膜。目前报导的制备多级形状记忆高分子材料的方法,对不同材料的相容性、界面结合程度等有一定的要求;而本发明所采用的多针头静电纺丝法来制备多级形状记忆材料的方法是:将所用的聚合物分别溶于溶剂中,制备出不同聚合物的电纺原液,然后通过不同针头分别进行电纺,并同时在转动的平面转盘或滚筒收集装置上收集得到。因此本发明的制备方法不受聚合物之间相容性等问题的影响,同时本发明的方法制备出的多级形状记忆材料具有多孔微纳米结构,相互贯穿的纤维形成空间网状互穿结构,可以通过调整聚合物的种类、组成和电纺参数来控制材料的多级形状记忆性能,操作简便。
【附图说明】
[0031]图1.本发明实施例1的由聚L-乳酸与聚碳酸亚丙酯制备出的具有多级形状记忆性能的PPC/PLLA电纺薄膜的电镜图。
【具体实施方式】
[0032]实施例1
[0033](I)取聚L-乳酸(PLLA) 2g溶解于18g六氟异丙醇中,在温度为40°C搅拌制备出均一稳定的质量浓度为10%的PLLA电纺原液;取与PLLA的相转变温度差为40°C的聚碳酸亚丙酯(PPC) 2g溶解于18g氯仿/DMF(质量比1/1)的混合溶剂中,室温搅拌制备出均一稳定的质量浓度为10%的PPC电纺原液;
[0034](2)将步骤⑴制备得到的PLLA电纺原液装载于2个末端带有静电纺丝针头的进样管中,将PPC电纺原液装载于2个末端带有静电纺丝针头的进样管中;
[0035](3)将装载有步骤(2)制备得到的PLLA电纺原液的末端带有静电纺丝针头的2个进样管安装在静电纺丝设备的第一推进装置上(针头间的距离为4cm),将装载有步骤(2)制备得到的PPC电纺原液的末端带有静电纺丝针头的2个进样管安装在静电纺丝设备的第二推进装置上(针头间的距离为4cm),且第一推进装置及第二推进装置的进样管末端的静电纺丝针头都与高压电源相连;PLLA电纺原液的进样速度为0.75ml/h, PPC电纺原液的进样速度为lml/h,开启电源调节电压至20KV,进行静电纺丝;
[0036](4)在转速为3rpm的滚筒的收集装置上收集得到由步骤(3)的PLLA电纺原液和PPC电纺原液分别制备得到的直径都为120纳米?1.1微米的PLLA纤维和PPC纤维复合而成的电纺薄膜,且由PLLA电纺原液和PPC电纺原液得到的PLLA纤维和PPC纤维相互贯穿形成空间网状互穿的多孔微纳米结构;将制备得到的电纺薄膜在常温真空干燥器中进行干燥,即得到具有多级形状记忆性能的PPC/PLLA电纺薄膜,电镜图如图1所示。
[0037]所得具有多级形状记忆性能的PPC/PLLA电纺薄膜中的PPC的含量占所述的具有多级形状记忆性能的PPC/PLLA电纺薄膜的质量分数的62%,PLLA的含量占所述的具有多级形状记忆性能的PPC/PLLA电纺薄膜的质量分数的38%。
[0038]对所得具有多级形状记忆性能的PPC/PLLA电纺薄膜进行拉伸形变由初始形状的电纺薄膜形变为第一临时形状的电纺薄膜,此时形变率为10% ;再对形变为第一临时形状的电纺薄膜再次进行形变为第二临时形状的电纺薄膜,形变率为50% ;然后对形变后的第二临时形状的电纺薄膜进行形变的回复,在温度为10?40°C进行形变回复时,第二临时形状的电纺薄膜进行第一重形变的回复,其相对于第一临时形状的电纺薄膜的形变回复率可以达到70% ;在温度为10?40°C进行形变回复后,再在温度为40?70°C对第一重形变回复后得到的电纺薄膜进行第二重形变的回复,其相对于初始形状的电纺薄膜的形变回复率可以达到100%。
[0039]实施例2
[0040](I)取聚苯乙烯(PS) Ig溶解于19g四氢呋喃/DMA(质量比7/3)中,在40°C搅拌制备出均一稳定的质量浓度为5%的PS电纺原液;取与聚苯乙烯的相转变温度差为40°C的聚己内酯(PCL) 2g溶解于8g氯仿中,在40°C搅拌制备出均一稳定的质量浓度为20%的PCL电纺原液;
[0041](2)将步骤(I)制备得到的PS电纺原液装载于I个末端带有静电纺丝针头的进样管中,将PCL电纺原液装载于3个末端带有静电纺丝针头的进样管中;
[0042](3)将装载有步骤(2)制备得到的PS电纺原液的末端带有静电纺丝针头的I个进样管安装在静电纺丝设备的第一推进装置上,将装载有步骤(2)制备得到的PCL电纺原液的末端带有静电纺丝针头的3个进样管安装在静电纺丝设备的第二推进装置上(针头间的距离为8cm),且第一推进装置及第二推进装置的进样管末端的静电纺丝针头都与高压电源相连;PS电纺原液的进样速度为3ml/h,PCL电纺原液的进样速度为2ml/h,开启电源调节电压至30KV,进行静电纺丝;
[0043](4)在转速为15rpm的滚筒的收集装置上收集得到由步骤(3)的PS电纺原液和PCL电纺原液分别制备得到的直径都为1.6微米?5微米的PS纤维和PCL纤维复合而成的电纺薄膜,且由PS电纺原液和PCL电纺原液得到的PS纤维和PCL纤维相互贯穿形成空间网状互穿的多孔微纳米结构;将制备得到的电纺薄膜在常温真空干燥器中进行干燥,即得到具有多级形状记忆性能的PCL/PS电纺薄膜。
[0044]所得具有多级形状记忆性能的PCL/PS电纺薄膜中的PCL的含量占所述的具有多级形状记忆性能的PCL/PS电纺薄膜
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