聚乳酸与羧甲基纤维素钠复合膜的制备及其性能研究

论文摘要

术后粘连是现今外科手术中一个亟待解决的难题,在术后病人的伤口愈合过程中也必然会发生,用防粘连膜来防止术后粘连的发生是现今研究的一个热点亦是一个主流趋势。术后粘连主要引起一些如组织炎症、降低机体的纤维蛋白溶解功能等方面的不足。聚乳酸(PLA)和羧甲基纤维素钠(CMC)是目前制备防粘连膜的主要材料。现今主要的防术后粘连的聚乳酸(PLA)膜产品在膜降解的后期,由于PLA降解物的酸性过高而引起进一步的并发症的概率很高。作为新型的可体内完全降解的膜材料,PLA具有很多方面的优势,对人体无毒、无刺激、无抗原性,有良好的生物相容性和血溶性等;羧甲基纤维素钠(CMC)是另外一种很好的术后防粘连材料,它是一种天然的高分子材料,具有良好的生物相容性、血液相容性以及天然的药物活性,并可降解,可被机体吸收,无毒,无害,也不易引起非感染性炎症。本课题主要研究了聚乳酸(PLA)、羧甲基纤维素钠(CMC)以及PLA/CMC之间的单一或者复合膜,包括单一PLA膜、单一CMC膜的研究,以及PLA与CMC在共混溶液中的相互作用,最后尝试了用物理和化学两种方法对PLA与CMC两种材料的复合,并主要研究了复合膜的外观形貌、吸水性能、力学性能和降解性能。试验结果证明,PLA和CMC作为单一原材料制备的膜存在明显的缺陷。PLA质地太硬,不容易被拉伸,几乎不具备吸水性能,降解速度较慢,且降解液酸度过大;单一CMC成膜性能优良,但极易溶于水,在水中一段时间后,即不能保持较好的膜架构,力学性能较差,拉伸强度很低,且降解速度过快。用物理或化学的方法将二者融合后制备的复合交联膜,在膜的外观、力学性能、吸水性以及降解性能方面得到明显的改善。通过化学交联制备的聚乳酸和羧甲基纤维素钠复合膜的拉伸强度平均值为8.4MPa,拉伸伸长率得到明显的改善,平均值为170%;聚乳酸和羧甲基纤维素钠交联复合膜的降解速度略微加快,12周后大约降解60%。在吸水性能方面,聚乳酸和羧甲基纤维素钠交联制备的复合膜在蒸馏水中的吸水性能达到1794%。而所采用的物理方法包括层铺法和混合溶液法,后者在所制备的复合膜上具有更好的性能;而通过化学交联的方法,则使得复合交联膜的性质得意进一步的改观。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 术后粘连
• 1.2.1 术后粘连发生的原因及造成的不良后果
• 1.2.2 防止腹膜术后粘连的现状
• 1.2.3 天然多糖防粘连材料
• 1.3 羧甲基纤维素钠（CMC）
• 1.3.1 羧甲基纤维素的简介
• 1.3.2 CMC 的应用进展
• 1.4 聚乳酸酯（PLA）
• 1.4.1 聚乳酸酯（PLA）的结构
• 1.4.2 PLA 的理化性质
• 1.4.3 PLA 的生物相容性及生物降解性
• 1.4.4 聚L-乳酸与聚D，L-乳酸比较
• 1.4.5 聚乳酸的其它特点
• 1.4.6 聚乳酸酯的市场化发展要务
• 1.5 流延法
• 1.6 开环合成法
• 1.6.1 直接缩聚法
• 1.6.2 开环聚合法
• 1.7 本课题研究的目的意义
• 第二章 单一膜的制备及表征
• 2.1 引言
• 2.2 单一CMC 膜的制备及表征
• 2.2.1 实验原料
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.3 CMC 单一膜的制备及外观表现
• 2.2.4 CMC 溶液粘度值的测定
• 2.2.5 CMC 单一膜的吸水性能测试
• 2.3 单一PLA 膜的制备及表征
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 试验方法
• 2.3.3 单一PLA 膜的外观表现
• 2.3.4 单一PLA 膜的力学性能测试
• 2.3.5 单一PLA 膜的降解性能测试
• 2.3.5.1 材料和仪器
• 2.3.5.2 方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 PLA 与CMC 在溶液中的相互作用
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 共振散射光谱
• 3.3.2 质量比率对相互作用的影响
• 3.3.3 结合位点数的计算
• 3.3.4 荧光光谱
• 3.3.5 热稳定性分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 物理法制备PLA/CMC 复合膜
• 4.1 引言
• 4.2 层铺法
• 4.2.1 试验原料及仪器
• 4.2.2 试验方法
• 4.2.3 试验结果与分析
• 4.3 共混溶液
• 4.3.1 试验原料及仪器
• 4.3.2 试验方法
• 4.3.3 试验结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 共聚法制备复合膜
• 5.1 引言
• 5.2 高分子PLA 与CMC 的交联反应
• 5.2.1 实验原料及仪器
• 5.2.2 实验方法
• 5.2.3 实验现象观察
• 5.2.4 实验结果分析
• 5.3 交联膜的制备及表征
• 5.3.1 试验方法
• 5.3.2 实验结果
• 5.3.2.1 交联膜的外观表现
• 5.3.2.2 交联膜的力学性能测试
• 5.3.2.3 交联膜的吸水性能
• 5.3.2.4 交联膜的降解性能
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件