本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚羥基丁酸酯/聚吡咯復(fù)合導(dǎo)電納米纖維膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
靜電紡絲是應(yīng)用高壓靜電場來制備納米級纖維的一種直觀有效的生產(chǎn)技術(shù)，在高壓電場力的作用下聚合物溶液或熔體伸長、變細(xì)，最終固化形成直徑在幾十納米到幾百納米范圍內(nèi)的納米纖維。靜電紡絲法制備的納米纖維比表面積大、孔隙率高、柔韌性好，被廣泛應(yīng)用于組織工程、醫(yī)藥載體、過濾材料、傳感器、催化劑等眾多領(lǐng)域。由于這種制備納米纖維的技術(shù)具有簡單、廉價、高效和環(huán)保等特點(diǎn)，受到科研人員的廣泛關(guān)注，并得到迅速發(fā)展。
聚羥基脂肪酸酯(phb)是一種細(xì)胞內(nèi)聚酯主要由微生物合成，是熱塑型天然的高分子生物材料。phb的結(jié)構(gòu)整齊度高，具有高結(jié)晶性、光學(xué)活性和壓電性質(zhì)，是立體規(guī)整的聚合物。phb眾多優(yōu)良的特性，如環(huán)境友好、機(jī)械性能優(yōu)異、可生物降解、結(jié)晶度高等，賦予了它在各種領(lǐng)域的不同應(yīng)用。用靜電紡絲方法制備的聚羥基丁酸酯纖維具有纖維直徑小，比表面積高的特點(diǎn)，并且具有更好的生物相容性和生物降解性，可作為組織工程的支架、傷口包扎材料和藥物釋放的載體。聚吡咯是一種導(dǎo)電高分子合成材料。既有金屬般的導(dǎo)電性，又兼具塑料的可加工性和優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性，在導(dǎo)電高分子材料領(lǐng)域倍受青睞。由于它單體價格低廉、合成工藝簡單、具備高導(dǎo)電性和可調(diào)電位以及潛在的溶解、熔融加工特性，在電磁屏蔽材料和抗靜電、防腐蝕涂料、氣體傳感器、特殊分離膜等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，聚吡咯的可紡性能較差，單獨(dú)紡絲難以形成連續(xù)穩(wěn)定的納米纖維，通常需要添加其他聚合物進(jìn)行混合紡絲。如果將聚吡咯與聚羥基丁酸酯首先進(jìn)行復(fù)合，然后再進(jìn)行靜電紡絲，則有望得到具有良好導(dǎo)電性能的phb復(fù)合納米纖維膜，必將大大擴(kuò)展phb納米纖維在生物醫(yī)用領(lǐng)域中的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種聚羥基丁酸酯/聚吡咯復(fù)合導(dǎo)電納米纖維膜及其制備方法，以該方法制備的聚羥基丁酸酯/聚吡咯復(fù)合納米纖維膜具有良好的物理機(jī)械性能、生物相容性、生物降解性和良好的導(dǎo)電性。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的。一種聚羥基丁酸酯/聚吡咯復(fù)合導(dǎo)電納米纖維膜及其制備方法，該方法首先將聚吡咯進(jìn)行摻雜處理，再將其加入到溶劑中進(jìn)行超聲分散；再將聚羥基丁酸酯加入到溶劑中攪拌至完全溶解；再將兩種溶液以一定比例混合、搖勻，形成均一穩(wěn)定的紡絲液，通過靜電紡絲制備聚羥基丁酸酯/聚吡咯復(fù)合導(dǎo)電納米纖維膜，該方法其特征在于包括以下過程：
(1)將聚吡咯與摻雜劑按摩爾比為1∶1～1∶6進(jìn)行混合，分散在100ml的去離子水中，恒溫30～60℃，密封攪拌4-12h，使兩種原料充分接觸并反應(yīng)，然后進(jìn)行真空抽濾同時不斷用去離子水沖洗，再真空烘干，得到摻雜的聚吡咯；
(2)在室溫下將摻雜的聚吡咯加入到二甲基甲酰胺溶劑中，超聲處理2h，配置成質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為0.1～5％的溶液i；
(3)在室溫下將分子量為20～50萬的聚羥基丁酸酯溶解于溶劑中，磁力攪拌6h，配制成質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為1～5％的溶液ii；
(4)將步驟(2)獲得的溶液i和步驟(2)獲得的溶液ii按體積比為1∶10～5∶10混合，超聲攪拌2小時獲得紡絲溶液；
(5)將步驟(4)獲得的紡絲溶液加入到注射器中，并將其固定在微量注射泵上，采用滾筒進(jìn)行接收，高壓靜電調(diào)節(jié)范圍10～30kv，注射泵流速0.05～0.3ml/h，接收距離10～20cm，獲得直徑為200～500nm復(fù)合導(dǎo)電納米纖維膜。
本發(fā)明制備方法過程簡單，所制備的聚羥基丁酸酯/聚吡咯復(fù)合納米纖維膜具有良好的物理機(jī)械性能、生物相容性、生物降解性和良好的導(dǎo)電性。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
將聚吡咯與鹽酸按摩爾比為1∶1進(jìn)行混合，分散在100ml的去離子水中，恒溫30℃，密封攪拌4h，使兩種原料充分接觸并反應(yīng)，然后進(jìn)行真空抽濾同時不斷用去離子水沖洗，再真空烘干，得到摻雜的聚吡咯；在室溫下將摻雜的聚吡咯加入到二甲基甲酰胺溶劑中，超聲處理2h，配置成質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為0.1％的溶液i；在室溫下將分子量為20萬的聚羥基丁酸酯溶解于氯仿中，磁力攪拌6h，配制成質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為3％的溶液ii；將溶液i和溶液ii按體積比為1∶10混合，超聲攪拌2小時獲得紡絲溶液；將紡絲溶液加入到注射器中，并將其固定在微量注射泵上，采用滾筒進(jìn)行接收，高壓靜電調(diào)節(jié)范圍10kv，注射泵流速0.3ml/h，接收距離10cm，獲得直徑為500nm復(fù)合導(dǎo)電納米纖維膜。
實(shí)施例2：
將聚吡咯與硫酸按摩爾比為1∶2進(jìn)行混合，分散在100ml的去離子水中，恒溫40℃，密封攪拌8h，使兩種原料充分接觸并反應(yīng)，然后進(jìn)行真空抽濾同時不斷用去離子水沖洗，再真空烘干，得到摻雜的聚吡咯；在室溫下將摻雜的聚吡咯加入到二甲基甲酰胺溶劑中，超聲處理2h，配置成質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為0.5％的溶液i；在室溫下將分子量為30萬的聚羥基丁酸酯溶解于三氟乙酸中，磁力攪拌6h，配制成質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為5％的溶液ii；將溶液i和溶液ii按體積比為5∶10混合，超聲攪拌2小時獲得紡絲溶液；將紡絲溶液加入到注射器中，并將其固定在微量注射泵上，采用滾筒進(jìn)行接收，高壓靜電調(diào)節(jié)范圍15kv，注射泵流速0.15ml/h，接收距離15cm，獲得直徑為400nm復(fù)合導(dǎo)電納米纖維膜。
實(shí)施例3：
將聚吡咯與二烷基苯磺酸按摩爾比為1∶4進(jìn)行混合，分散在100ml的去離子水中，恒溫50℃，密封攪拌10h，使兩種原料充分接觸并反應(yīng)，然后進(jìn)行真空抽濾同時不斷用去離子水沖洗，再真空烘干，得到摻雜的聚吡咯；在室溫下將摻雜的聚吡咯加入到二甲基甲酰胺溶劑中，超聲處理2h，配置成質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為2％的溶液i；在室溫下將分子量為40萬的聚羥基丁酸酯溶解于氯仿中，磁力攪拌6h，配制成質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為1％的溶液ii；將溶液i和溶液ii按體積比為3∶10混合，超聲攪拌2小時獲得紡絲溶液；將紡絲溶液加入到注射器中，并將其固定在微量注射泵上，采用滾筒進(jìn)行接收，高壓靜電調(diào)節(jié)范圍20kv，注射泵流速0.1ml/h，接收距離20cm，獲得直徑為300nm復(fù)合導(dǎo)電納米纖維膜。
實(shí)施例4：
將聚吡咯與磺基水楊酸按摩爾比為1∶6進(jìn)行混合，分散在100ml的去離子水中，恒溫60℃，密封攪拌12h，使兩種原料充分接觸并反應(yīng)，然后進(jìn)行真空抽濾同時不斷用去離子水沖洗，再真空烘干，得到磺基水楊酸摻雜的聚吡咯；在室溫下將磺基水楊酸摻雜的聚吡咯加入到二甲基甲酰胺溶劑中，超聲處理2h，配置成質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為2％的溶液i；在室溫下將分子量為50萬的聚羥基丁酸酯溶解于二甲基甲酰胺中，磁力攪拌6h，配制成質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為3％的溶液ii；將溶液i和溶液ii按體積比為2∶10混合，超聲攪拌2小時獲得紡絲溶液；將紡絲溶液加入到注射器中，并將其固定在微量注射泵上，采用滾筒進(jìn)行接收，高壓靜電調(diào)節(jié)范圍30kv，注射泵流速0.05ml/h，接收距離20cm，獲得直徑為200nm復(fù)合導(dǎo)電納米纖維膜。