抗菌疏水聚酯纤维膜的制备及性能研究
发布时间:2021-02-12 00:13
脂肪族聚酯可广泛用于生物可降解材料,其中聚羟基丁酸酯(PHB)存在于许多微生物细胞中的天然高分子聚合物,具优异的生物相容性、生物降解性和凝血性等特性,在医学、组织工程和食品包装材料等领域具有潜在的应用价值。本文采用静电纺丝技术制备了聚羟基丁酸酯(PHB)/聚己内酯(PCL)纤维膜,合成了卤胺/二氧化硅和卤胺/二氧化硅@二氧化钛核壳有机无机杂化纳米颗粒,通过轧烘工艺将纳米颗粒固着到纤维膜上,制备得到抗菌疏水纤维膜;合成含双键的卤胺前驱体和季铵盐的单体,将其和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)接枝到纤维膜,制备得到pH响应的疏水抗菌纤维膜。第一部分:合成卤胺前驱体5,5-二甲基-3-(3’-三乙氧基硅丙基)-海因(SPH),将其与十六烷基三乙氧基硅烷(HDTMS)疏水剂和二氧化硅反应得到SiO2-HDTMS/SPH杂化纳米颗粒,采用TEM和FT-IR对纳米杂化颗粒的表面结构进行表征,TEM结果表明纳米杂化颗粒直径约为128.6 nm。采用静电纺丝技术将PCL和PHB制备成纤维膜,并探讨不同比例的PHB/PCL对纤维膜的力学性能,表明PCL的加入可以极大程度上提高复...
【文章来源】:江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:72 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 生物可降解性材料
1.2.1 聚羟基丁酸酯(PHB)
1.2.2 PHB的研究及应用
1.2.3 聚己内酯(PCL)
1.2.4 PCL的研究及其应用
1.3 抗菌剂
1.3.1 无机抗菌剂及其杀菌机理
1.3.2 天然有机抗菌剂及其杀菌机理
1.3.3 合成有机抗菌剂
1.4 疏水剂(拒水剂)
1.4.1 脂肪烃类拒水剂
1.4.2 含氟疏水剂
1.4.3 硅氧烷疏水剂
1.4.4 疏水机理
1.5 改性方法
1.5.1 静电纺丝法
1.5.2 溶胶-凝胶法
1.5.3 等离子体法
1.6 本课题的目的意义及研究内容
1.6.1 本课题的目的意义
1.6.2 本课题的研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验材料和仪器
2.1.1 主要材料与试剂
2.1.2 主要仪器与设备
2.2 实验方法
2-HDTMS/SPH NPs)的合成"> 2.2.1 改性二氧化硅复合纳米颗粒(SiO2-HDTMS/SPH NPs)的合成
2@TiO2-HDTMS/SPH NPs)的合成"> 2.2.2 二氧化硅@二氧化钛核壳复合纳米颗粒(SiO2@TiO2-HDTMS/SPH NPs)的合成
2.2.3 2-(4,4-二甲基-2,5-二氧代咪唑烷-1-基)-N-(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基)-N,N-二甲基-1-季铵盐(HQS)的合成
2-HDTMS/SPH纤维膜的制备"> 2.2.4 PHB/PCL-SiO2-HDTMS/SPH纤维膜的制备
2@TiO2-HDTMS/SPH纤维膜的制备"> 2.2.5 PHB/PCL-SiO2@TiO2-HDTMS/SPH纤维膜的制备
2.2.6 PHB/PCL-HQS/DMAEMA/POSS纤维膜的制备
2.2.7 氯化及测定方法
2.3 表征方法
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)表征
2.3.2 透射电子显微镜(TEM)表征
2.3.3 傅里叶红外光谱(FT-IR)表征
2.3.4 热失重(TG)表征
2.4 测试方法
2.4.1 储存稳定性测试
2.4.2 紫外稳定性测试
2.4.3 力学性能测试
2.4.4 疏水性能测试
2.4.5 透气性测试
2.4.6 抗菌测试
2.4.7 细胞相容性测试
2.4.8 体外凝血性能测试
2-HDTMS/SPH抗菌纤维膜的制备及性能研究">第三章 PHB/PCL-SiO2-HDTMS/SPH抗菌纤维膜的制备及性能研究
3.1 力学性能测试分析
2-HDTMS/SPH NPs的合成工艺"> 3.2 SiO2-HDTMS/SPH NPs的合成工艺
4OH:H2O配比对纳米颗粒的影响"> 3.2.1 NH4OH:H2O配比对纳米颗粒的影响
3.2.2 HDTMS和 SPH的浓度对接枝的影响
2-HDTMS/SPH NPs的表征"> 3.3 SiO2-HDTMS/SPH NPs的表征
2-HDTMS/SPH纤维膜的表征"> 3.4 PHB/PCL-SiO2-HDTMS/SPH纤维膜的表征
3.5 TG分析
3.6 疏水性能和渗透性能分析
3.7 抗菌测试分析
3.8 细胞相容性测试分析
3.9 紫外稳定性测试分析
3.10 储存稳定性测试分析
3.11 本章小结
2@TiO2-HDTMS/SPH抗菌纤维膜的制备及性能研究">第四章 PHB/PCL-SiO2@TiO2-HDTMS/SPH抗菌纤维膜的制备及性能研究
2@TiO2-HDTMS/SPH NPs的合成工艺及表征"> 4.1 SiO2@TiO2-HDTMS/SPH NPs的合成工艺及表征
4.1.1 HDTMS和 SPH的浓度对接枝的影响
2@TiO2-HDTMS/SPH NPs的表征"> 4.1.2 SiO2@TiO2-HDTMS/SPH NPs的表征
4.2 SEM分析
4.3 FT-IR分析
4.4 TG分析
4.5 疏水性能和渗透性能分析
4.6 抗菌测试分析
4.7 细胞相容性分析
4.8 紫外稳定性和储存稳定性分析
4.9 本章小结
第五章 可控疏水抗菌纤维膜的制备及性能研究
5.1 SEM测试
5.2 TG
5.3 pH响应疏水及其机理
5.4 抗菌测试分析
5.5 抗菌吸附性能测试
5.6 体外凝血性能测试
5.7 细胞相容性测试
5.8 储存稳定性和紫外稳定性测试
5.9 本章小结
主要结论与展望
主要结论
展望
致谢
参考文献
附录1 缩写对应表
附录2 坐着在攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】:
期刊论文
[1]等离子体技术在合成纤维改性中的应用进展[J]. 李国涵,张贤国,洪约利,张瑞萍. 南通大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]聚硅氧烷季铵盐抗菌整理剂的合成及应用研究[J]. 王小娟,贺江平,陆少峰. 针织工业. 2016(08)
[3]含氟聚硅氧烷改性水性聚氨酯的制备及其性能[J]. 洪国沈,吴明华,鲍进跃. 纺织学报. 2014(11)
[4]聚己内酯静电纺丝支架与人牙周膜干细胞的生物相容性[J]. 赵丙姣,李远远,刘月华. 临床口腔医学杂志. 2014(05)
[5]新型丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用[J]. 帅博旺,黄焰根,孟卫东. 东华大学学报(自然科学版). 2013(01)
[6]有机硅季铵盐抗菌整理剂的合成工艺研究[J]. 危想平. 化学与生物工程. 2011(06)
[7]壳聚糖及其衍生物的抗菌活性研究进展[J]. 李明春,许涛,辛梅华. 化工进展. 2011(01)
[8]绿色抗菌剂——壳聚糖[J]. 李和平,王月影,高峰霞. 畜牧与饲料科学. 2009(06)
[9]纳米TiO2光催化机理及其毒理学研究进展[J]. 习彦花,田莉瑛,钟金梅,赵宝华. 应用化工. 2009(02)
[10]电纺丝法制备骨组织工程用聚羟基丁酸酯支架及性能研究[J]. 赵冬梅,徐日炜,王宇昕,张立群,陈大福,袁润英,余鼎声. 中国生物医学工程学报. 2008(04)
博士论文
[1]静电纺丝中形貌控制及其应用[D]. 傅杰财.兰州大学 2014
[2]新型含氟涂层材料的合成及其在棉织物上的应用[D]. 汤威宜.东华大学 2010
[3]季铵盐型抗菌单体改性牙本质粘接剂的抗菌性能研究[D]. 李芳.第四军医大学 2009
硕士论文
[1]基于聚羟基丁酸酯抗菌膜的制备及性能研究[D]. 范晓燕.江南大学 2017
[2]卤胺类化合物改性壳聚糖及其在棉织物抗菌整理中的应用[D]. 成晓莉.江南大学 2015
[3]新型含全氟短碳链拒水拒油整理剂的合成与应用[D]. 李晓伟.东华大学 2014
[4]微波原位整理法制备Al2O3超疏水棉织物的研究[D]. 姚盼盼.东华大学 2013
本文编号:3029934
【文章来源】:江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:72 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 生物可降解性材料
1.2.1 聚羟基丁酸酯(PHB)
1.2.2 PHB的研究及应用
1.2.3 聚己内酯(PCL)
1.2.4 PCL的研究及其应用
1.3 抗菌剂
1.3.1 无机抗菌剂及其杀菌机理
1.3.2 天然有机抗菌剂及其杀菌机理
1.3.3 合成有机抗菌剂
1.4 疏水剂(拒水剂)
1.4.1 脂肪烃类拒水剂
1.4.2 含氟疏水剂
1.4.3 硅氧烷疏水剂
1.4.4 疏水机理
1.5 改性方法
1.5.1 静电纺丝法
1.5.2 溶胶-凝胶法
1.5.3 等离子体法
1.6 本课题的目的意义及研究内容
1.6.1 本课题的目的意义
1.6.2 本课题的研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验材料和仪器
2.1.1 主要材料与试剂
2.1.2 主要仪器与设备
2.2 实验方法
2-HDTMS/SPH NPs)的合成"> 2.2.1 改性二氧化硅复合纳米颗粒(SiO2-HDTMS/SPH NPs)的合成
2@TiO2-HDTMS/SPH NPs)的合成"> 2.2.2 二氧化硅@二氧化钛核壳复合纳米颗粒(SiO2@TiO2-HDTMS/SPH NPs)的合成
2.2.3 2-(4,4-二甲基-2,5-二氧代咪唑烷-1-基)-N-(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基)-N,N-二甲基-1-季铵盐(HQS)的合成
2-HDTMS/SPH纤维膜的制备"> 2.2.4 PHB/PCL-SiO2-HDTMS/SPH纤维膜的制备
2@TiO2-HDTMS/SPH纤维膜的制备"> 2.2.5 PHB/PCL-SiO2@TiO2-HDTMS/SPH纤维膜的制备
2.2.6 PHB/PCL-HQS/DMAEMA/POSS纤维膜的制备
2.2.7 氯化及测定方法
2.3 表征方法
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)表征
2.3.2 透射电子显微镜(TEM)表征
2.3.3 傅里叶红外光谱(FT-IR)表征
2.3.4 热失重(TG)表征
2.4 测试方法
2.4.1 储存稳定性测试
2.4.2 紫外稳定性测试
2.4.3 力学性能测试
2.4.4 疏水性能测试
2.4.5 透气性测试
2.4.6 抗菌测试
2.4.7 细胞相容性测试
2.4.8 体外凝血性能测试
2-HDTMS/SPH抗菌纤维膜的制备及性能研究">第三章 PHB/PCL-SiO2-HDTMS/SPH抗菌纤维膜的制备及性能研究
3.1 力学性能测试分析
2-HDTMS/SPH NPs的合成工艺"> 3.2 SiO2-HDTMS/SPH NPs的合成工艺
4OH:H2O配比对纳米颗粒的影响"> 3.2.1 NH4OH:H2O配比对纳米颗粒的影响
3.2.2 HDTMS和 SPH的浓度对接枝的影响
2-HDTMS/SPH NPs的表征"> 3.3 SiO2-HDTMS/SPH NPs的表征
2-HDTMS/SPH纤维膜的表征"> 3.4 PHB/PCL-SiO2-HDTMS/SPH纤维膜的表征
3.5 TG分析
3.6 疏水性能和渗透性能分析
3.7 抗菌测试分析
3.8 细胞相容性测试分析
3.9 紫外稳定性测试分析
3.10 储存稳定性测试分析
3.11 本章小结
2@TiO2-HDTMS/SPH抗菌纤维膜的制备及性能研究">第四章 PHB/PCL-SiO2@TiO2-HDTMS/SPH抗菌纤维膜的制备及性能研究
2@TiO2-HDTMS/SPH NPs的合成工艺及表征"> 4.1 SiO2@TiO2-HDTMS/SPH NPs的合成工艺及表征
4.1.1 HDTMS和 SPH的浓度对接枝的影响
2@TiO2-HDTMS/SPH NPs的表征"> 4.1.2 SiO2@TiO2-HDTMS/SPH NPs的表征
4.2 SEM分析
4.3 FT-IR分析
4.4 TG分析
4.5 疏水性能和渗透性能分析
4.6 抗菌测试分析
4.7 细胞相容性分析
4.8 紫外稳定性和储存稳定性分析
4.9 本章小结
第五章 可控疏水抗菌纤维膜的制备及性能研究
5.1 SEM测试
5.2 TG
5.3 pH响应疏水及其机理
5.4 抗菌测试分析
5.5 抗菌吸附性能测试
5.6 体外凝血性能测试
5.7 细胞相容性测试
5.8 储存稳定性和紫外稳定性测试
5.9 本章小结
主要结论与展望
主要结论
展望
致谢
参考文献
附录1 缩写对应表
附录2 坐着在攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】:
期刊论文
[1]等离子体技术在合成纤维改性中的应用进展[J]. 李国涵,张贤国,洪约利,张瑞萍. 南通大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]聚硅氧烷季铵盐抗菌整理剂的合成及应用研究[J]. 王小娟,贺江平,陆少峰. 针织工业. 2016(08)
[3]含氟聚硅氧烷改性水性聚氨酯的制备及其性能[J]. 洪国沈,吴明华,鲍进跃. 纺织学报. 2014(11)
[4]聚己内酯静电纺丝支架与人牙周膜干细胞的生物相容性[J]. 赵丙姣,李远远,刘月华. 临床口腔医学杂志. 2014(05)
[5]新型丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用[J]. 帅博旺,黄焰根,孟卫东. 东华大学学报(自然科学版). 2013(01)
[6]有机硅季铵盐抗菌整理剂的合成工艺研究[J]. 危想平. 化学与生物工程. 2011(06)
[7]壳聚糖及其衍生物的抗菌活性研究进展[J]. 李明春,许涛,辛梅华. 化工进展. 2011(01)
[8]绿色抗菌剂——壳聚糖[J]. 李和平,王月影,高峰霞. 畜牧与饲料科学. 2009(06)
[9]纳米TiO2光催化机理及其毒理学研究进展[J]. 习彦花,田莉瑛,钟金梅,赵宝华. 应用化工. 2009(02)
[10]电纺丝法制备骨组织工程用聚羟基丁酸酯支架及性能研究[J]. 赵冬梅,徐日炜,王宇昕,张立群,陈大福,袁润英,余鼎声. 中国生物医学工程学报. 2008(04)
博士论文
[1]静电纺丝中形貌控制及其应用[D]. 傅杰财.兰州大学 2014
[2]新型含氟涂层材料的合成及其在棉织物上的应用[D]. 汤威宜.东华大学 2010
[3]季铵盐型抗菌单体改性牙本质粘接剂的抗菌性能研究[D]. 李芳.第四军医大学 2009
硕士论文
[1]基于聚羟基丁酸酯抗菌膜的制备及性能研究[D]. 范晓燕.江南大学 2017
[2]卤胺类化合物改性壳聚糖及其在棉织物抗菌整理中的应用[D]. 成晓莉.江南大学 2015
[3]新型含全氟短碳链拒水拒油整理剂的合成与应用[D]. 李晓伟.东华大学 2014
[4]微波原位整理法制备Al2O3超疏水棉织物的研究[D]. 姚盼盼.东华大学 2013
本文编号:3029934
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