聚乳酸/石墨烯复合抗菌薄膜的制备及其性能研究
发布时间：2021-01-22 11:36
L-聚乳酸（PLLA）是一种源自可再生资源的生物相容性聚酯,通过使用氧化石墨烯（GO）作为结构抗菌剂,期望降低其脆性并引入用于生物医学的抗菌活性。然而,常用的聚合物/GO复合材料的合成方法,如物理混合和共价功能化,会导致相分离,以及破坏GO的固有性质。本论文将报道一种合成PLLA/GO纳米共混薄膜的新方法。首先,以苝酰亚胺的羟基衍生物（PBI-OH）为引发剂,通过L-丙交酯的开环聚合合成了含苝酰亚胺的PLLA（PBI-PLLA）。接着,PBI-PLLA通过π-π共轭与GO结合,从而得到PLLA修饰的GO（PLLA-c-GO）。最后,将PLLA-c-GO与市售PLLA混合溶解在氯仿中,再将该溶液采用流延法制得一系列不同GO含量的PLLA/GO薄膜。表征显示,在形成PLLA-c-GO后,GO依旧保留了原始形貌和官能团,这使共混薄膜具备了GO本身的抗菌性能。PLLA/GO共混薄膜在N2中的起始热降解温度（313℃）比纯PLLA的热降解温度（293℃）要高。它们的水接触角为53°,表面更加亲水。与市售PLLA薄膜相比,我们的共混薄膜的断裂伸长率从3%显著提升至30%,表现...
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚乳酸分子的结构式Fig.1-1Structureofpolylacticacidmolecules
经而得到的[2-5]。其形成过程如图1-2所示。图 1-2 聚乳酸的形成过程Fig. 1-2 Formation process of polylactic acid通过微生物的降解作用，PLA 可以在自然环境中转化为水和二氧化碳，然后通过绿色植物的光合作用重新回到生态系统，对人类无毒、无害、无刺激，对生态环境没有任何污染[6-8]。与传统的石油基聚合物相比，PLA 的降解更加符合可持续发展以及循环经济的理念思维，不仅产品易于降解不会造成环境污染，而且能够从根本上解决石油资源枯竭和治理环境污染所造成的成本上升的问题。
PLA 通常通过丙交酯（Lactide，缩写 LA）的开环聚合而获得，所以聚乳酸又称为聚丙交酯。LA 为白色结晶性粉末，熔点116-119 ℃，沸点142 ℃，它可以在乙醇和三氯甲烷中溶解，但在苯中微溶。丙交酯的结构式见图1-3。图 1-3 丙交酯的结构式Fig. 1-3 Structure of lactide乳酸分子之间经过脱水缩合得到低聚物，然后在高温低压下发生裂解反应生成环状二酯，就是丙交酯的合成过程，如图1-4所示。图 1-4 丙交酯的合成方法[9]Fig. 1-4 Synthesis of lactide因其分子结构中存在两个手性碳原子，因此存在多种光学异构体，从旋光性角度来分析，丙交酯具有以下四种不同的形式：（1）L-丙交酯：等量的 L-乳酸脱水生成；（2）D-丙交酯：等量的 D-乳酸脱水生成；（3）内消旋 D, L-丙交酯（Meso-丙交酯）：等量的 L-乳酸和 D-乳酸脱水生成；（4）外消旋 D, L-丙交酯：等量的 L-丙交酯和 D-丙交酯混合生成。在这四种光学异构体中，内消旋 D, L-丙交酯极易水解，熔点仅为53 ℃，非常难以提纯
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯材料及其应用[J]. 曹宇臣,郭鸣明. 石油化工. 2016(10)
[2]氧化石墨烯:膜科学的机遇与挑战[J]. 李方,孟蝶. 膜科学与技术. 2015(06)
[3]聚乳酸自然降解性能[J]. 郑霞,李新功,吴义强. 功能材料. 2014(14)
[4]石墨烯复合材料的研究进展[J]. 匡达,胡文彬. 无机材料学报. 2013(03)
[5]聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的微波辅助制备与性能研究[J]. 赵姗姗,李媛,曹海雷,王鹏. 材料工程. 2012(02)
[6]石墨及其改性产物研究进展[J]. 杨永清,齐暑华,张翼,李珺鹏. 材料导报. 2011(15)
[7]二乙醇胺改性聚乳酸的直接熔融聚合法合成及其表征[J]. 叶瑞荣,汪朝阳,杨凯,李建晓. 化学通报. 2009(07)
[8]生物可降解高分子材料[J]. 翟美玉,彭茜. 化学与粘合. 2008(05)
[9]石墨烯的制备与表征研究[J]. 李旭,赵卫峰,陈国华. 材料导报. 2008(08)
[10]聚乳酸的合成及应用[J]. 刘俊. 生物医学工程学杂志. 2001(02)
本文编号：2993156
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚乳酸分子的结构式Fig.1-1Structureofpolylacticacidmolecules
经而得到的[2-5]。其形成过程如图1-2所示。图 1-2 聚乳酸的形成过程Fig. 1-2 Formation process of polylactic acid通过微生物的降解作用，PLA 可以在自然环境中转化为水和二氧化碳，然后通过绿色植物的光合作用重新回到生态系统，对人类无毒、无害、无刺激，对生态环境没有任何污染[6-8]。与传统的石油基聚合物相比，PLA 的降解更加符合可持续发展以及循环经济的理念思维，不仅产品易于降解不会造成环境污染，而且能够从根本上解决石油资源枯竭和治理环境污染所造成的成本上升的问题。
PLA 通常通过丙交酯（Lactide，缩写 LA）的开环聚合而获得，所以聚乳酸又称为聚丙交酯。LA 为白色结晶性粉末，熔点116-119 ℃，沸点142 ℃，它可以在乙醇和三氯甲烷中溶解，但在苯中微溶。丙交酯的结构式见图1-3。图 1-3 丙交酯的结构式Fig. 1-3 Structure of lactide乳酸分子之间经过脱水缩合得到低聚物，然后在高温低压下发生裂解反应生成环状二酯，就是丙交酯的合成过程，如图1-4所示。图 1-4 丙交酯的合成方法[9]Fig. 1-4 Synthesis of lactide因其分子结构中存在两个手性碳原子，因此存在多种光学异构体，从旋光性角度来分析，丙交酯具有以下四种不同的形式：（1）L-丙交酯：等量的 L-乳酸脱水生成；（2）D-丙交酯：等量的 D-乳酸脱水生成；（3）内消旋 D, L-丙交酯（Meso-丙交酯）：等量的 L-乳酸和 D-乳酸脱水生成；（4）外消旋 D, L-丙交酯：等量的 L-丙交酯和 D-丙交酯混合生成。在这四种光学异构体中，内消旋 D, L-丙交酯极易水解，熔点仅为53 ℃，非常难以提纯
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯材料及其应用[J]. 曹宇臣,郭鸣明. 石油化工. 2016(10)
[2]氧化石墨烯:膜科学的机遇与挑战[J]. 李方,孟蝶. 膜科学与技术. 2015(06)
[3]聚乳酸自然降解性能[J]. 郑霞,李新功,吴义强. 功能材料. 2014(14)
[4]石墨烯复合材料的研究进展[J]. 匡达,胡文彬. 无机材料学报. 2013(03)
[5]聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的微波辅助制备与性能研究[J]. 赵姗姗,李媛,曹海雷,王鹏. 材料工程. 2012(02)
[6]石墨及其改性产物研究进展[J]. 杨永清,齐暑华,张翼,李珺鹏. 材料导报. 2011(15)
[7]二乙醇胺改性聚乳酸的直接熔融聚合法合成及其表征[J]. 叶瑞荣,汪朝阳,杨凯,李建晓. 化学通报. 2009(07)
[8]生物可降解高分子材料[J]. 翟美玉,彭茜. 化学与粘合. 2008(05)
[9]石墨烯的制备与表征研究[J]. 李旭,赵卫峰,陈国华. 材料导报. 2008(08)
[10]聚乳酸的合成及应用[J]. 刘俊. 生物医学工程学杂志. 2001(02)
本文编号：2993156
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