香蕉纤维素纳米纤维改性聚己内酯及其共混膜的制备与性能研究

发布时间：2021-12-10 11:53

　　香蕉纤维属于天然纤维,香蕉在广西种植面积大,因此香蕉纤维具有来源广、可再生的特性,除此之外,它还具有价格低廉、可降解等优点。纤维素纳米纤维具有环境友好、良好的生物相容性、成膜性和高亲水性等特性,使它在生物材料、药物传输和组织工程支架等领域具有潜在的重要应用。聚己内酯（PCL）具有优异的生物相容性和生物可降解性能,常用作组织工程支架及药物载体,然而PCL也存在较明显的性能缺陷比如机械强度低、疏水性强以及与细胞的亲和性较差等,这些缺陷无法满足其作为组织工程支架和药物载体的要求。本研究以香蕉纤维素纳米纤维对聚己内酯进行改性,具体研究内容和研究结果如下:从南宁周边获得废弃香蕉茎,采用碱煮的方法从香蕉茎中提取香蕉纤维,所提取的香蕉纤维成分分别为:纤维素含量51.4%,半纤维素含量27.2%,木质素含量10.1%,果胶含量3.1%,灰分含量4.2%,水溶物含量0.9%,脂腊质含量3.1%。通过酸浸泡处理、碱处理、酸解等步骤制备香蕉纤维素微晶,采用阳离子交换树脂法制备香蕉纤维素纳米纤维（BNCF）,并采用FTIR、TEM、动态光散射仪（DLS）对BNCF的粒径和形态结构进行表征。TEM结果表明经过酸... 

【文章来源】：南宁师范大学广西壮族自治区

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

香蕉纤维素纳米纤维的TEM图

香蕉纤维素纳米纤维改性聚己内酯及其共混膜的制备与性能研究29在BGCL接枝聚合物的衍射图谱中，没有观察到上述峰，而是出现一个新的宽峰2θ=20.3°，该峰对应于PCL链的（110）平面[105]。纤维素的特征峰消失是因为PCL侧链的引入取代了纤维素羟基，使香蕉纤维素纳米纤维的氢键作用减弱，纤维素纳米纤维的原始结晶结构受到破坏，因此导致以上的结晶峰消失[98,103,106,107]。3.3.4接枝物的分散性及接触角分析图3-7为BNCF、BGCL分别在水和氯仿中的分散比较，a和d为BNCF水溶液，d和e为BNCF氯仿溶液，c和f为BGCL氯仿溶液。a-c为超声停止后静置1min内的状态，d-f为超声停止静置30min后的状态。BNCF能在水溶液中稳定存在，放置30min后没有沉淀产生。BNCF的氯仿溶液并不稳定，静置30min后完全沉淀下来，这是因为BNCF强亲水性，并不能在有机溶剂中均匀分散。可以发现，BNCF经过改性后得到的BGCL能在氯仿溶液中稳定存在，分散性得到改善，进一步验证成功合成了BGCL接枝聚合物。图3-7BNCF、BGCL分别在水和氯仿中的分散比较（a-c为超声后静置1min，d-f为超声后静置30min）图3-8为PCL及BGCL的接触角图片，图3-9为PCL及BGCL亲水性能测试结果。纯PCL强疏水，接触角为89.5°，当接枝上BNCF后，接触角变小，亲水性增加。当接枝率为65.26%时，接触角为62.0°，与纯PCL相比减小27.5°。然而，随着接枝率的增加，其接触角增大，当接枝率达到77.28%时，接枝物的接触角比纯PCL小9°。这是因为BNCF亲水性强，当PCL接枝上BNCF后，接枝物具有吸水性，所以接触角减小，随着接枝率的增大，PCL链增多，接枝物的疏水性增加，所以接触角再次上升，由于接枝物含有BNCF，所以总体上接触角比纯PCL校abcdefBNCF水溶液BNCF氯仿溶液液BGCL氯仿溶液

南宁师范大学硕士学位论文30图3.8图3-8PCL及BGCL的接触角图片PCL65.2668.1577.577.2777.285060708090100Contactangle(°)WPCL(%)89.5°62.0°70.5°75.5°77.5°80.5°(a)(b)(c)(d)(e)(f)图3-9PCL及BGCL亲水性能测试结果3.4小结（1）本小节以BNCF为原料、DMAP为催化剂，与ε-CL单体在离子液体AmimCl中进行开环接枝聚合制备BGCL接枝聚合物，通过红外光谱和核磁共振表征结果得出BGCL接枝聚d.接枝率77.50%e.接枝率77.27%f.接枝率77.28%a.PCLb.接枝率65.26%c.接枝率68.15%


本文编号：3532574