[發明專利]一種化學氣相沉積法制備可降解聚合物納米纖維的方法

有效

• 申請號: 201710855461.0
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107653506B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 謝璠;卓龍海;陸趙情;胡文靜;秦盼亮
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張弘

本發明公開了一種化學氣相沉積法制備可降解聚合物納米纖維的方法，屬材料技術領域。本發明采用化學氣相沉積(CVD)技術，在聚對二甲苯或兩種功能化的聚對二甲苯中，引入不飽和環狀縮醛5,6?苯并?2?亞甲基?1,3?二氧雜環庚烷(BMDO)，以向列型液晶為模板，根據自由基聚合機理，成功制備了主鏈可降解的共聚物納米纖維，該制備方法具有纖維自身的尺寸、形貌、組成可控的特點，避免了傳統靜電紡絲法制備纖維存在溶劑后處理問題，環境污染嚴重等缺點，所得可應用于藥物釋放體系、組織工程、微流體裝置等，具有很高的應用價值。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，涉及聚合物納米纖維的制備，具體涉及一種化學氣相沉積法制備可降解聚合物納米纖維的方法。

背景技術

近年來，聚合物納米纖維廣泛應用于生物醫學領域，它可以用作功能性膜、細胞支架、仿生材料、細胞載體等。對于生物醫用材料而言，生物相容性和可降解性是醫用高分子最重要的特征。在過去的幾十年里，可降解的生物材料一般是指可水解、不穩定的聚合物。有關這些材料的某些特定醫學應用鮮有報道，現在的研究還只是對一少部分聚合物體內毒理學研究，降解速率和機理的研究等。此外，極少數的合成的可降解聚合物可以用于醫療植入并且得到食品藥品管理局的認可。因此，尋找開發新型、簡單高效、環境友好的可降解聚合物納米纖維十分必要。

目前，聚合物納米纖維的制備方法有拉伸法、模板合成、微相分離、自組裝和靜電紡絲等。其中，靜電紡絲法具有操作簡單、應用范圍廣等優點而被廣泛使用。該方法制備得到的纖維具有很多優點，如較大的比表面積、較高的孔隙率、孔徑的分布范圍廣，其形態結構也與天然的細胞間質類似等特點。然而，靜電紡絲法主要針對溶液紡絲體系，生產效率較低，且量產問題需要解決。

聚對二甲苯(PPX)，是一種無支鏈、高度結晶，高純、致密、有極其良好的電絕緣性、耐熱性、耐候性以及化學穩定性的高分子材料。PPX一般作為敷形涂層材料，涂層厚度均勻可控、致密無針孔、透明無應力、不含助劑等優點，目前主要采用化學氣相沉積聚合(CVD)法來制備。PPX涂層以其優良的生物相容性、生物穩定性、耐潮濕、耐化學腐蝕、介電性能已經在各種醫學和電子設備中。然而，聚對二甲苯不溶于許多溶劑，不能用作以溶劑為基礎的涂層，也不能用溶液來使其形成薄膜或者纖維，目前在工業上的應用受到了傳統制造技術的阻礙。此外，對于理想的生物醫用材料來說，除了應具備良好的生物相容性、表面活性(反應活性)外，同時應可被生物體吸收或降解，但聚對二甲苯自身不能降解。因此，對聚對二甲苯進行改性，拓展其應用范圍，對新型聚合物納米纖維的制備具有重大意義。

發明內容

為了拓展可降解聚合物纖維的種類，并解決傳統纖維制造技術存在的生產效率較低，且存在溶劑后處理問題，環境污染問題，本發明提供了一種簡單、高效、溫和條件下制備可降解聚合物納米纖維的方法，該方法克服了傳統纖維制備方法的溶劑后處理問題，且發明反應條件簡單，反應過程溫和迅速，且形貌可控。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現：

一種化學氣相沉積法制備可降解聚合物納米纖維的方法，包括以下步驟：

以對二甲苯二聚體或其衍生物和BMDO為前驅體，置于CVD升華區，其中BMDO過量，將向列型液晶置于帶有銅網的載物片上，并將其放置在沉積室樣品臺上；

設置裂解腔目標溫度500～550℃，同時將體系保持在相對較低的真空度下，待沉積區溫度達到設定溫度后，提高真空度，達到0.08Torr以上時，在沉積速率下，開始進行CVD聚合，樣品臺的溫度為-10～20℃；

CVD反應結束后，將有CVD涂層的載物片用溶劑浸泡除去殘留的液晶，自然烘干后得到可降解聚合物納米纖維。

所述的向列型液晶為E7、TL205或5CB。

二甲苯二聚體的衍生物是4-羥甲基-對二甲苯二聚體、4-乙炔基-對二甲苯二聚體中的一種或幾種。