- •240100.68 – «Химическая технология высокомолекулярных соединений»
- •Москва 2014 год Аннотация
- •Техническое.Задание на научно-исследовательскую работу
- •Содержание технического задания:
- •__________ Проф. Кильдеева н.Р. Содержание
- •Список сокращений:
- •Введение
- •1 Литературный обзор
- •Тканевая инженерия, ее место в современном здравоохранении и перспективы развития
- •1.2 Строение и свойства биодеградируемых полиэфиров
- •1.3 Закономерности биодеградации полимеров и их использование в тканевой инженерии
- •1.4 Физико-химические основы процесса электроформования
- •2 Методический раздел
- •2.1 Характеристика используемого сырья и реактивов
- •2.2 Методы исследования и используемые приборы
- •2. 3 Приготовление формовочных растворов полигидроксибутирата и поликапролактона
- •2.4 Формование волокон из полигидроксибутирата и поликапролактона
- •2.5 Формование пленок
- •2.6 Определение толщины пленок
- •2.7 Получение фотографий методом электронной микроскопии
- •2.8 Определение молекулярной массы полимера
- •2.9 Изучение реологических свойств растворов полигидроксибутирата, поликапролактона и их смеси
- •2.10 Методика расчета диаметра и разброса волокон по толщине
- •3 Экспериментальный раздел
- •3.1 Переработка раствора полигидроксибутирата и поликапролактона в пленки
- •3.2 Изучение реологических характеристик раствора полигидроксибутирата при подготовке формовочного раствора к электроформованию
2 Методический раздел
2.1 Характеристика используемого сырья и реактивов
В работе было использовано следующее сырье и реактивы:
1 Полигидроксибутират с ММ 860 кДа (ПГБ-860) и 980 кДа (ПГБ-980);
2 Поликапролактон с ММ 50 кДа (ПКЛ-50) и 45 кДа (ПКЛ-45), Aldrich;
3 Хлороформ стабилизированный «ХЧ» ТУ-261-001-29483781-2004, Химмед
4 Муравьиная кислота ГОСТ 1706-78
5 Спирт этиловый ректификованный ГОСТ 18300-87
6 Метиленхлорид ГОСТ 9968-86
7 Соляная кислота ГОСТ 12.1.007—76
Основные характеристики исследуемых полимеров приведены в таблице 2.1
Полимер |
Обозначение |
Формула элементарного звена |
ММ, кДа |
Растворители |
Поли-ɛ-капролактон |
ПКЛ |
|
45-50 |
метиленхлорид, хлороформ, тетрагидрофуран |
Полигидрокси-бутриат |
ПГБ |
|
860 |
метиленхлорид, хлороформ, ацетон |
2.2 Методы исследования и используемые приборы
Тип исследования |
Прибор |
Определение веса образца |
- весы технические “Unigram” - аналитические весы ВСЛ-А |
Математический анализ |
Полиномиальный регрессивный анализ двухфакторного эксперимента при помощи программных средств: Origin 6.1, Microsoft MathCad-14 |
Измерение энергии поверхности |
Определение краевого угла смачивания при помощи воды |
Сканирующая электронная микроскопия |
Растровый электронный микроскоп JSM-5300 LV “Joet”, Япония |
Вискозиметрия |
- Капиллярный вискозиметр Убеллоде с диаметром капилляра 0.56 мм - Rheotest 2.1 |
Электроформование |
Nanospider NSLAB 200S |
Измерение толщины пленок |
Толщинометр 10-60, гост 11358-89 |
2. 3 Приготовление формовочных растворов полигидроксибутирата и поликапролактона
Для приготовления формовочного раствора необходимо рассчитать массу навески используемых полимеров, учитывая заранее определенный объем и концентрацию готовящегося формовочного раствора, а также плотности применяемых веществ. Растворение проводят в колбе с обратным холодильником и мешалкой. Растворение продолжается от 2 до 5 часов, в зависимости от полимера и концентрации формовочного раствора.
Формовочные растворы из ПГБ и ПКЛ готовили в хлороформе. В раствор ПГБ вводили муравьиную кислоту для регулирования молекулярной массы полимера и вязкости раствора.
Таблица 2.2 – Значения плотностей исследуемых полимеров и их растворителей
Материал |
Растворители |
Полимеры |
|||||
Хлороформ |
Муравьиная кислота |
Спирт этиловый |
ПГБ крист |
ПГБ аморфн |
ПКЛ |
||
Плотность, г/cм3 |
1.489 |
1.2196 |
0,839 |
1.250 |
1.177 |
1.145 |
|
Поскольку образцы ПГБ имеют вид тонкодисперсного порошка, во избежание образования крупных агломератов полимера, растворитель добавляли тонкой струйкой при медленном перемешивании. Применение легколетучих растворителей требовало проведения процесса растворения в вытяжном шкафу с поддержанием герметичности сосуда. Для высокомолекулярного ПГБ требовался нагрев колбы до 500С. В указанных условиях его растворение проходило в течение 4-5 часов.
Концентрацию раствора ПГБ уточняли после добавления муравьиной кислоты, и после длительного хранения.
