專利名稱：熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物相容性高分子無紡布材料領(lǐng)域，特別是一種熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜
材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
高分子凝膠的體積會受各種環(huán)境因素影響而發(fā)生變化，例如溫度、溶劑環(huán)境、pH 值、外加電場、光照等。聚N-異丙基丙烯酰胺(P-NIPA)是一種典型的熱響應(yīng)型高分子，在水 溶液中的低臨界溶液溫度(LCST，艮卩l(xiāng)ower criticalsolution temperature)為32°C 。而 凝膠體積的快速轉(zhuǎn)變在實(shí)際應(yīng)用中十分重要，如傳感器、傳動器、藥物載體、細(xì)胞工程等，因 此P-NIPA在這些領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用前景。 靜電紡絲是一種簡單有效的制備納米尺度纖維的方法，通過將各種聚合物溶液或 熔體置于高壓靜電場下，改變接收裝置便可以制備無紡或取向的超細(xì)纖維膜。若將P-NIPA 電紡成超細(xì)纖維膜，由于其具有超細(xì)的纖維直徑及超大的比表面積，改變溫度應(yīng)能觀察到 纖維膜巨大的體積變化。雖然很多溶劑都能夠?qū)崿F(xiàn)P-NIPA的電紡，但由于缺乏分子內(nèi)及纖 維內(nèi)的交聯(lián)點(diǎn)，得到的纖維材料在低于LCST的溫度下會很快溶解在水中，即使高于LCST， 纖維膜也會破裂分散在水中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，而提供提供一種具有良 好的生物相容性，同時具有質(zhì)輕柔軟，透氣性好等特點(diǎn)的熱響應(yīng)型聚N-異丙基丙烯酰胺類 高分子的超細(xì)纖維膜材料。 本發(fā)明的另一目的是，提供一種制備熱響應(yīng)型聚N-異丙基丙烯酰胺類高分子超 細(xì)纖維膜材料的方法。 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料， 其特征在于，其配方的基本組成如下(以下按摩爾百分含量計(jì)算)聚N-異丙基丙烯酰胺 93% 98% ;長鏈烷基丙烯酸鹽2% 7% ; 優(yōu)選地，其配方的基本組成如下(以下按摩爾百分含量計(jì)算)聚N-異丙基丙烯 酰胺95% ;長鏈烷基丙烯酸鹽5% ; 優(yōu)選地，其配方的基本組成如下(以下按摩爾百分含量計(jì)算)聚N-異丙基丙烯 酰胺97% ;長鏈烷基丙烯酸鹽3%。； 所述的長鏈烷基丙烯酸鹽為n烷基丙烯酸鹽，其中12《n《20。
合成聚N-異丙基丙烯酰胺與十八烷基丙烯酸鹽的共聚物，利用常規(guī)自由基聚合 方法合成；所述共聚物的重均分子量(Mw)為3 10萬；熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜中的復(fù)合纖維 的直徑為200nm 1 ii m。 熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟a)將自由基 聚合后的聚N-異丙基丙烯酰胺與長鏈烷基丙烯酸鹽的共聚物溶于甲醇中，室溫攪拌，配制成均一透明溶液；其中，共聚物中的聚N-異丙基丙烯酰胺的摩爾百分含量為93% 98%， 長鏈烷基丙烯酸鹽的摩爾百分含量為2% 7% ;b)將上述均一透明溶液，注入靜電紡絲裝 置中，進(jìn)行靜電紡絲，得到熱響應(yīng)型聚N-異丙基丙烯酰胺類高分子超細(xì)纖維膜材料；步驟 b)中，所述的靜電紡絲的條件電壓為15 30kV，溶液流量為10 lOOii L/min，接收距離 為5cm 25cm。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，它利用自由基聚合合成P-NIPA與長鏈烷基 丙烯酸鹽的共聚物，改變長鏈烷基丙烯酸鹽的投料量即可控制共聚物中兩組份的摩爾比， 從而控制電紡后纖維內(nèi)的物理交聯(lián)點(diǎn)密度，就可制備出具有不同溫度響應(yīng)范圍及不同體積 變化尺度的熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料。它具有良好的生物相容性，同時具有質(zhì)輕柔軟，透氣 好等優(yōu)點(diǎn)，該材料可用做溫敏性的藥物載體。本發(fā)明提供的方法簡單有效，采用常規(guī)自由基 聚合合成具有疏水側(cè)鏈的共聚物，有效的延長了 LCST溫度范圍，使熱響應(yīng)過程更可控。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例一 將摩爾百分含量為97X的聚N-異丙基丙烯酰胺與摩爾百分含量為3X的十八烷 基丙烯酸鹽使用常規(guī)自由基聚合方法，合成聚N-異丙基丙烯酰胺與十八烷基丙烯酸鹽的 共聚物，共聚物的重均分子量(Mw)為4.7萬。將該共聚物溶于甲醇，室溫攪拌配制成質(zhì)量 百分濃度為25%的均一透明溶液；將上述均一透明的混合液注入靜電紡絲裝置中進(jìn)行靜 電紡絲，在電壓為20kV、溶液流量為50ii L/min、接收距離為15cm，得到能夠作為溫敏性藥 物載體使用的聚N-異丙基丙烯酰胺類高分子超細(xì)纖維膜材料。該超細(xì)纖維膜是由光滑的 纖維構(gòu)成，纖維的平均直徑為0. 3 i！ m。該膜材料的低臨界溶液溫度LCST為23°C 。
實(shí)施例二 將摩爾百分含量為95 %的聚N-異丙基丙烯酰胺與摩爾百分含量為5 %的十八烷 基丙烯酸鹽使用常規(guī)自由基聚合方法，合成聚N-異丙基丙烯酰胺與十八烷基丙烯酸鹽的 共聚物，共聚物的重均分子量(Mw)為4.7萬。將該共聚物溶于甲醇，室溫攪拌配制成質(zhì)量 百分濃度為25%的均一透明溶液；將上述均一透明的混合液注入靜電紡絲裝置中進(jìn)行靜 電紡絲，在電壓為20kV、溶液流量為50ii L/min、接收距離為15cm，得到能夠作為溫敏性藥 物載體使用的聚N-異丙基丙烯酰胺類高分子超細(xì)纖維膜材料。該超細(xì)纖維膜是由光滑的 纖維構(gòu)成，纖維的平均直徑為0. 3 ii m。該膜材料的低臨界溶液溫度LCST為23°C 。
權(quán)利要求
一種熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料，其特征在于，其配方的基本組成如下(以下按摩爾百分含量計(jì)算)聚N-異丙基丙烯酰胺93％～98％；長鏈烷基丙烯酸鹽2％～7％。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料，其特征在于，其配方的基本組成如下(以下按摩爾百分含量計(jì)算) 聚N-異丙基丙烯酰胺95% ; 長鏈烷基丙烯酸鹽5%。
3. 如權(quán)利要求1所述的熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料，其特征在于，其配方的基本組成如 下(以下按摩爾百分含量計(jì)算)聚N-異丙基丙烯酰胺97% ; 長鏈烷基丙烯酸鹽3%。
4. 如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料，其特征在于，所述 的長鏈烷基丙烯酸鹽為n烷基丙烯酸鹽，其中12《n《20。
5. 如權(quán)利要求1所述的熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料的制備方法，其特征在于，包括如下 步驟a) 將自由基聚合后的聚N-異丙基丙烯酰胺與長鏈烷基丙烯酸鹽的共聚物溶于甲醇 中，室溫攪拌，配制成均一透明溶液；其中，共聚物中的聚N-異丙基丙烯酰胺的摩爾百分含 量為93 % 98 % ，長鏈烷基丙烯酸鹽的摩爾百分含量為2 % 7 % ;b) 將上述均一透明溶液，注入靜電紡絲裝置中，進(jìn)行靜電紡絲，得到熱響應(yīng)型聚N-異 丙基丙烯酰胺類高分子超細(xì)纖維膜材料。
6. 如權(quán)利要求5所述的熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料的制備方法，其特征在于，步驟b)中，所述的靜電紡絲的條件電壓為15 30kV，溶液流量為10 100iiL/min， 接收距離為5cm 25cm。
全文摘要
一種熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料，其配方(按摩爾百分含量計(jì)算)聚N-異丙基丙烯酰胺93％～98％；長鏈烷基丙烯酸鹽2％～7％。熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料的制備方法，步驟a)將上述配比的共聚物溶于甲醇中，室溫攪拌，配制成均一透明溶液；b)將上述均一透明溶液，注入靜電紡絲裝置中，進(jìn)行靜電紡絲。其優(yōu)點(diǎn)在于，它可控制電紡后纖維內(nèi)的物理交聯(lián)點(diǎn)密度，制備出具有不同溫度響應(yīng)范圍及不同體積變化尺度的熱響應(yīng)型超細(xì)纖維膜材料。該材料具有良好的生物相容性，同時具有質(zhì)輕柔軟，透氣好等優(yōu)點(diǎn)，可用做溫敏性的藥物載體。制備方法簡單有效，采用常規(guī)自由基聚合合成具有疏水側(cè)鏈的共聚物，有效的延長了LCST溫度范圍，使熱響應(yīng)過程更可控。
文檔編號D01D5/00GK101704933SQ20091020950
公開日2010年5月12日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者李立藏, 申孟芝, 許杉杉, 韓志超 申請人:無錫中科光遠(yuǎn)生物材料有限公司