水滴模板法制備聚乳酸微納米纖維薄膜

編號：NMJS06905

篇名：水滴模板法制備聚乳酸微納米纖維薄膜

作者：段憲法 李玲 于永建

關鍵詞： 聚乳酸 水滴模板法 微納米纖維膜 表面形貌 直徑分布 孔隙率

機構： 中北大學

摘要： 目的采用水滴模板法制備聚左旋乳酸(PLLA)微納米纖維薄膜,研究聚合物溶液濃度和環(huán)境濕度(相對濕度)對微納米纖維形貌和直徑的影響。方法在不同質(zhì)量濃度(10、25、50mg/mL)的PLLA/四氫呋喃(THF)溶液和不同環(huán)境濕度(40%、50%、60%、70%)條件下,通過水滴模板法制備PLLA微納米纖維薄膜。采用掃描電子顯微鏡(SEM)對薄膜的表面形貌進行觀察,用Image J軟件對電鏡照片中的微納米纖維進行直徑測量,計算平均直徑,并統(tǒng)計直徑分布。由纖維的平均直徑計算薄膜表面積與體積之比。用密度法計算薄膜的孔隙率。結果水滴模板法制備的PLLA微納米纖維薄膜具有光滑連續(xù)的三維網(wǎng)絡狀結構,其直徑范圍可控制在200~1000 nm之間,孔隙率>90%,表面積與體積比在6~8μm-1左右。直徑隨著聚合物溶液濃度的增加而變大,隨環(huán)境濕度的增高先減小后增大,孔隙率和表面積與體積比的變化規(guī)律與直徑相反。結論 PLLA三維微納米纖維結構形成的主要機理是,水滴模板過程中溶劑的快速揮發(fā)引起孔壁溫度急劇降低,導致熱致相分離。在環(huán)境溫度為25℃,THF為溶劑,溶液用量為50μL及氣體流量為300m L/min的動態(tài)氣氛條件下,采用水滴模板法制備PLLA微納米纖維膜的適宜條件為:溶液濃度25mg/mL,環(huán)境濕度50%。該條件下獲得的微納米纖維直徑分布范圍為200~900 nm,平均直徑為476 nm,薄膜孔隙率以及表面積與體積之比分別為96.7%和8.4μm-1。