專利名稱：熱響應型超細纖維膜材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生物相容性高分子無紡布材料領域，特別是一種熱響應型超細纖維膜
材料及其制備方法。
背景技術：
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 凝膠體積的快速轉變在實際應用中十分重要，如傳感器、傳動器、藥物載體、細胞工程等，因 此P-NIPA在這些領域也有廣泛的應用前景。 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纖維膜。若將P-NIPA 電紡成超細纖維膜，由于其具有超細的纖維直徑及超大的比表面積，改變溫度應能觀察到 纖維膜巨大的體積變化。雖然很多溶劑都能夠實現P-NIPA的電紡，但由于缺乏分子內及纖 維內的交聯點，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)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對上述現有技術現狀，而提供提供一種具有良 好的生物相容性，同時具有質輕柔軟，透氣性好等特點的熱響應型聚N-異丙基丙烯酰胺類 高分子的超細纖維膜材料。 本發(fā)明的另一目的是，提供一種制備熱響應型聚N-異丙基丙烯酰胺類高分子超 細纖維膜材料的方法。 本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種熱響應型超細纖維膜材料， 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；熱響應型超細纖維膜中的復合纖維 的直徑為200nm 1 ii m。 熱響應型超細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，進行靜電紡絲，得到熱響應型聚N-異丙基丙烯酰胺類高分子超細纖維膜材料；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。 與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于，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的物理交聯點密度，就可制備出具有不同溫度響應范圍及不同體積 變化尺度的熱響應型超細纖維膜材料。它具有良好的生物相容性，同時具有質輕柔軟，透氣 好等優(yōu)點，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鏈的共聚物，有效的延長了 LCST溫度范圍，使熱響應過程更可控。
具體實施例方式
下面根據實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例一 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纖維膜材料。該超細纖維膜是由光滑的 纖維構成，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纖維膜材料。該超細纖維膜是由光滑的 纖維構成，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 。
權利要求
一種熱響應型超細纖維膜材料，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. 如權利要求1所述的熱響應型超細纖維膜材料，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算) 聚N-異丙基丙烯酰胺95% ; 長鏈烷基丙烯酸鹽5%。
3. 如權利要求1所述的熱響應型超細纖維膜材料，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算)聚N-異丙基丙烯酰胺97% ; 長鏈烷基丙烯酸鹽3%。
4. 如權利要求1至3任一權利要求所述的熱響應型超細纖維膜材料，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. 如權利要求1所述的熱響應型超細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，進行靜電紡絲，得到熱響應型聚N-異 丙基丙烯酰胺類高分子超細纖維膜材料。
6. 如權利要求5所述的熱響應型超細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
一種熱響應型超細纖維膜材料，其配方(按摩爾百分含量計算)聚N-異丙基丙烯酰胺93％～98％；長鏈烷基丙烯酸鹽2％～7％。熱響應型超細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，進行靜電紡絲。其優(yōu)點在于，它可控制電紡后纖維內的物理交聯點密度，制備出具有不同溫度響應范圍及不同體積變化尺度的熱響應型超細纖維膜材料。該材料具有良好的生物相容性，同時具有質輕柔軟，透氣好等優(yōu)點，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鏈的共聚物，有效的延長了LCST溫度范圍，使熱響應過程更可控。
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:無錫中科光遠生物材料有限公司