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冷冻相分离法制备壳聚糖微孔材料 |
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| 资料类型： |
GIF图片格式
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| 关键词： |
冷冻 分离法 制备 聚糖 微孔 材料 |
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| 所属学科： |
通用高分子材料 |
| 来源： |
来源网络 |
| 简介： |
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吕德龙，钟伟，张红东，杜强国
复旦大学聚合物分子工程教育部重点实验室，复旦大学高分子科学系
上海 200433 tel ：021-65642392 weizhong@fudan.edu.cn
采用冷冻干燥的方法制备聚合物微孔材料已经在生物医用材料领域得到广泛应用，其具体过程如下：将聚合物的水溶液在一定温度下进行冷冻。然后低温冷冻干燥将其水结晶形成的冰除去，剩下的聚合物形成具有通孔结构的微孔材料。最后得到的聚合物微孔材料的孔结构是由聚合物水溶液的冷冻过程中发生的冷冻相分离（Freezing Induced Phase Separation， FIPS）过程决定的。对这一过程的内在原理至今尚无系统的研究和总结。
本文在聚合物FIPS的机理的研究过程引入守恒序参量耗散动力学方程，即时间依赖的TDGL方程(time-dependent Ginzburg-Landau,TDGL)。
同时引入了模量反差的理论，用计算机模拟给出了相分离的相形态图。根据模拟结果，我们认为两相之间存在的模量反差作用决定了FIPS过程最终的相形态。在分相的初期阶段，是浓度较低的一相形成分散相，但由于模量较低较柔软的相容易发生形变，在相分离的过程中，模量较高的相不断的挤压模量较低的一相，迫使它发生了各向异性的形变，最终形成了以模量较低的相为连续相的结构。这就解释了聚合物溶液的浓度往往很低（1－10％），但冷冻后却形成连续相的问题。
模拟的结果可以定性地预示相分离的条件对聚合物微孔材料孔径和孔隙率的影响：聚合物微孔材料的孔隙率与聚合物的浓度成反比。孔径和冷冻温度成正比，和浓度成反比。
本文同时用FIPS法制备了一系列壳聚糖微孔材料。通过调节壳聚糖溶液浓度，冷冻温度来控制所得到的多孔材料的孔径的大小和分布，孔隙率和孔的形态。最后得到的壳聚糖微孔材料的孔径大小可以控制在30-100μm，适合于用作细胞培养支架，医用敷料，药物释放载体等等。冷冻温度和聚合物浓度对孔径的影响规律与模拟理论计算基本相符。
关键词：壳聚糖，冷冻相分离，模量反差，模拟
致谢 本工作得到国家自然科学基金项目资助，项目号：20144001 |
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2006-08-29 14:23:09 |
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