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冷凍相分離法制備殼聚糖微孔材料 |
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| 資料類型： |
GIF圖片格式
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| 關鍵詞： |
冷凍 分離法 制備 聚糖 微孔 材料 |
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| 所屬學科： |
通用高分子材料 |
| 來源： |
來源網絡 |
| 簡介： |
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呂德龍，鐘偉，張紅東，杜強國
復旦大學聚合物分子工程教育部重點實驗室，復旦大學高分子科學系
上海 200433 tel ：021-65642392 weizhong@fudan.edu.cn
采用冷凍干燥的方法制備聚合物微孔材料已經在生物醫用材料領域得到廣泛應用，其具體過程如下：將聚合物的水溶液在一定溫度下進行冷凍。然后低溫冷凍干燥將其水結晶形成的冰除去，剩下的聚合物形成具有通孔結構的微孔材料。最后得到的聚合物微孔材料的孔結構是由聚合物水溶液的冷凍過程中發生的冷凍相分離（Freezing Induced Phase Separation， FIPS）過程決定的。對這一過程的內在原理至今尚無系統的研究和總結。
本文在聚合物FIPS的機理的研究過程引入守恒序參量耗散動力學方程，即時間依賴的TDGL方程(time-dependent Ginzburg-Landau,TDGL)。
同時引入了模量反差的理論，用計算機模擬給出了相分離的相形態圖。根據模擬結果，我們認為兩相之間存在的模量反差作用決定了FIPS過程最終的相形態。在分相的初期階段，是濃度較低的一相形成分散相，但由于模量較低較柔軟的相容易發生形變，在相分離的過程中，模量較高的相不斷的擠壓模量較低的一相，迫使它發生了各向異性的形變，最終形成了以模量較低的相為連續相的結構。這就解釋了聚合物溶液的濃度往往很低（1－10％），但冷凍后卻形成連續相的問題。
模擬的結果可以定性地預示相分離的條件對聚合物微孔材料孔徑和孔隙率的影響：聚合物微孔材料的孔隙率與聚合物的濃度成反比。孔徑和冷凍溫度成正比，和濃度成反比。
本文同時用FIPS法制備了一系列殼聚糖微孔材料。通過調節殼聚糖溶液濃度，冷凍溫度來控制所得到的多孔材料的孔徑的大小和分布，孔隙率和孔的形態。最后得到的殼聚糖微孔材料的孔徑大小可以控制在30-100μm，適合于用作細胞培養支架，醫用敷料，藥物釋放載體等等。冷凍溫度和聚合物濃度對孔徑的影響規律與模擬理論計算基本相符。
關鍵詞：殼聚糖，冷凍相分離，模量反差，模擬
致謝 本工作得到國家自然科學基金項目資助，項目號：20144001 |
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| 上傳人： |
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| 上傳時間： |
2006-08-29 14:23:09 |
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11433 |
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4
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