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Study on crystalline morphology of poly(L-lactide)-poly(ethylene glycol) diblock copolymer

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Studyoncrystallinemorphologyofpoly(L-lactide)-poly(ethyleneglycol)

diblockcopolymer

JingruSun,ZhongkuiHong,LixinYang,ZhaohuiTang,XuesiChen*,XiabinJing

StateKeyLaboratoryofPolymerPhysicsandChemistry,ChangChunInstituteofAppliedChemistry,ChineseAcademyofScience,RenminStreet5625,Changchun,Jilin130022,People’sRepublicofChina

Received2December2003;accepted1June2004

Abstract

Crystallizationbehavior,structuraldevelopmentandmorphologyevolutioninaseriesofdiblockcopolymersofpoly(L-lactide)-block-poly(ethyleneglycol)(PLLA-b-PEG)wereinvestigatedviadifferentialscanningcalorimetry,wide-angleX-raydiffraction,polarizedopticalmicroscopyandatomicforcemicroscopy.Inthesecopolymers,bothblocksarecrystallizableandbiocompatible.ItwasinterestingthatthesePLLA-b-PEGdiblockcopolymerscouldformspheruliteswithbandedtextures,whichwasundercoolingdependent.SinglecrystalswithanabundanceofscrewdislocationswerealsoobservedviaAFM.SuchresultsindicatedthattheseringedspherulitesandsinglecrystalswereformedduringthecrystallizationofthePLLAblocks.q2004ElsevierLtd.Allrightsreserved.

Keywords:Crystallinemorphology;Poly(L-lactide);Poly(ethyleneglycol)

1.Introduction

Recentlycrystallizationandmorphologydevelopmentof

blockcopolymershavebeeninvestigatedwidely[1–4].The

processofcrystallizationisofimportancetotheapplication

ofasemi-crystallinecopolymer.Forexample,thefinal

opticalandmechanicalpropertiesofapolymerare

determinedbythesizeofthespheruliteandoverall

crystallinity,whicharealsoinfluencedbythetypeof

nucleation,thegrowthrate,andthecharacteristicsofthe

individualfoldedchains.Thespherulitesofcertain

semicrystallinepolymersexhibitregularlyspaced,circular

birefringenceextinctionpatternsunderapolarizedoptical

microscope,andthusaretermed‘ring-banded’spherulite.

Thepurepoly(3-caprolactone)(PCL)cangrowbanded

spherulitesatatemperaturehigherthan323Kwithlarge

radicalseparationsintherangeof50–100mm[5].Ring-

bandedspherulitemorphologyofPCLinPCL/ethyl

cellulose(EC)blendshasbeenobserved[6],andFouriertransforminfraredmeasurementsshowthataspecific

interactionexistsbetweenthecarbonylgroupsofPCLand

thehydroxylgroupsofthecellulose.Suchspecific

interactionandthepartialcompatibilitybetweenPCLand

amorphousECareinfavoroftheformationofring-banded

spherulitesinthePCLblends.Furthermore,thereareonlya

fewstudiesonblockcopolymerscomposedoftwocrystal-

lizableblocks.InthefirstsuchstudybySkouliosetal.[7],

thestructureofatriblockcopolymerpoly(3-caprolactone)-

block-poly(ethyleneoxide)-block-poly(3-caprolactone)

(PCL-b-PEO-b-PCL)wasinvestigated.Intheselinear

blockcopolymers,bothblockswereabletocrystallize.In

amorerecentstudy[8],Shiomiobservedaunique

morphologyofspherulitesimilartothatofring-banded

spherulites,namelydoublespheruliteslikeconcentric

circles,forPCL-b-PEO-b-PCLtriblockcopolymer.The

centralandoutersectionsintheconcentriccircleswere

thoseofPCLandPEO,respectively.

KeithandPadden[9,10]proposedthatthemechanism

leadingtotheringpatternisaxialtwistinginlamellaeunder

theinfluenceofsurfacestressandco-operativearrangement

oftwistedlamellae.Thethermodynamicalcompatibility

andtheexistenceofspecificinteractionbetweenthetwo

0032-3861/$-seefrontmatterq2004ElsevierLtd.Allrightsreserved.doi:10.1016/j.polymer.2004.06.026Polymer45(2004)5969–5977www.elsevier.com/locate/polymer

*Correspondingauthor.Tel.:C86-431-5262112;fax:C86-431-5685653.E-mailaddress:xschen@ciac.jl.cn(X.Chen).componentsarethetwoimportantfactorsfortheformation

oftheringedspheruliteinbinaryblends.Youshifumi

advancedthatthelamellaetwistingseemstobecausedbya

desperateattemptofthelamellatoreleasethecompressive

stressarisingfromtheopposinglamellarfoldsurface[11].

Insomehomopolymers[12,13],thespiralpatternatthe

centeroftheconcentricextinctionwasobserved.Thespirals

areinterpretedasaconsequenceofasymmetricfanningof

sheaves,leadingtothe‘twisting’onadimensionlevel,

whichisresponsiblefortheconcentricbanding.Asimilar

spiralgrowthpatternhasbeenobservedinsomesingle

crystalsaswellashomo-polymerlamellaewithaspiral

structure.Theoriginofsuchspiraltypesinglecrystalsor

lamellaehasbeenattributedtoascrewdislocation

mechanism.

Duringthelastdecade,mostresearcheshavebeen

focusedonthecrystallizationbehaviorofblockcopolymers

withcrystalline–amorphousblocks.Onlyafewstudieshave

beenpublishedonthemorphologyandcrystallization

propertiesofblockcopolymersthatconsistoftwocrystal-

lizablebocks.Inthispaper,ourattentionisfocusedonthe

crystallinemorphologyofpoly(L-lactide)-block-poly(ethyl-

eneglycol)(PLLA-b-PEG)diblockcopolymerinwhich

bothblockscancrystallize.PLLAandPEGareknowntobe

biocompatible.Theirblockcopolymersexhibitdrug

permeabilityanddegradabilityandhavebeenproposed

forawiderangeofmedicalapplication.Soobtainingmore

detailedinformationaboutthecrystallinemorphology

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聚苯乙烯磺酸钠与季鏻盐表面活性剂复合物的结构调控及其抗菌性能

聚苯乙烯磺酸钠与季鏻盐表面活性剂复合物的结构调控及其抗菌性能

第41卷2024 年 4 月应用化学CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY第4期521‐528

聚苯乙烯磺酸钠与季鏻盐表面活性剂复合物的结构调控

及其抗菌性能

刘博睿1，2 牟倡骏3 班雨1* 王磊1 闫秋艳1 石恒冲1，2*

殷敬华1 栾世方1，2

1（中国科学院长春应用化学研究所， 高分子物理与化学国家重点实验室， 长春 130022）2（中国科学技术大学应用化学与工程学院， 合肥 230026）3（山东威高血液净化制品股份有限公司， 威海 264200）

摘要 发展非抗生素抗菌策略在减少医疗器械相关的细菌感染并降低对抗生素的过度依赖方面具有重大意义。 对医疗器械表面进行功能化，赋予其抗菌性能是非抗生素抗菌所采用的常用方式。 聚电解质-表面活性剂复合物的醇溶、水不溶的特点使其在构建抗菌涂层方面具有操作简单、不受器械结构限制的优点，有望应用于各种医疗器械的表面功能化。 本文通过构建不同烷基链长季鏻盐表面活性剂与聚苯乙烯磺酸钠聚阴离子复合物，系统研究了复合物在水溶液中的组装行为以及所制备复合物涂层的抗菌性能与表面活性剂组分疏水碳链长度之间的内在关联。 通过浊度、等温滴定量热法等测试手段对聚苯乙烯磺酸钠与3种三丁基烷基季鏻盐表面活性剂在水中的组装过程进行了分析，结果表明增加表面活性剂烷基链长将促进聚电解质-表面活性剂复合物形成。 通过在常用医疗器械材料表面构建复合物涂层，对比了3种复合物对两种模型菌种的抗菌性能。 对于以金黄色葡萄球菌为代表的革兰氏阳性菌，所制备的3种复合物涂层的杀菌率分别为42.9%、99.97%和99.99%，随着表面活性剂烷基链越长而提高； 对于大肠杆菌为代表的革兰氏阴性菌，随着表面活性

剂烷基链长度增加，单独季鏻盐表面活性剂的抗菌性能增强，而其对应复合物涂层的抗菌性能有所下降，杀菌率分别为99.3%、92.3%和64.8%。 以上结果表明，通过优化结构，此类聚电解质-表面活性剂复合物涂层有望用于减少医疗器械相关感染。关键词 聚电解质-表面活性剂复合物；聚苯乙烯磺酸钠；季鏻盐表面活性剂；涂层；杀菌中图分类号：O631 文献标识码：A 文章编号：1000-0518（2024）04-0521-08

同轴静电纺丝法制备具有核-壳纤维结构的多功能敷料

同轴静电纺丝法制备具有核-壳纤维结构的多功能敷料

同轴静电纺丝法制备具有核-壳纤维结构的多功能敷料

陈腊梅;曹婕;叶霖;张爱英;冯增国

【摘 要】利用同轴静电纺丝制备了具有核壳结构纳米纤维的未交联敷料,其中纤维内核为载有抗菌药物莫匹罗星的聚己内酯(PCL),外壳则由载有麻醉剂利多卡因的胶原构成;通过京尼平将胶原外壳交联后得到交联敷料.用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了未交联敷料的表面形貌和纤维的核壳结构.体外药物释放实验结果表明,在2种敷料中,2种药物在1h内均出现了突释现象,而在随后的60

h中,2种药物均能从敷料中缓慢释放出来,说明2种敷料均具有较好的持续止痛与抗菌性能.二辛可宁酸(Bicinchonininc acid,BCA)蛋白测试结果表明,未交联敷料外壳上的胶原蛋白能够持续地释放出来.体外细胞培养结果表明,与交联敷料相比,未交联敷料能够更好地促进成纤维细胞L929的黏附和生长,具有更好的促进伤口愈合作用.体外抗菌实验结果显示,负载了莫匹罗星的2种敷料的抗菌性能均明显高于对照组,具有良好的抗菌性能.

【期刊名称】《高等学校化学学报》

【年(卷),期】2016(037)003

【总页数】7页(P600-606)

【关键词】同轴静电纺丝;多功能敷料;胶原;体外抗菌;细胞黏附

【作 者】陈腊梅;曹婕;叶霖;张爱英;冯增国

【作者单位】北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081;结构可控先进功能材料和绿色应用北京市重点实验室,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081;结构可控先进功能材料和绿色应用北京市重点实验室,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081;结构可控先进功能材料和绿色应用北京市重点实验室,北京100081

【正文语种】中 文

【中图分类】O631.2

医用敷料是重要的辅助医疗用品, 主要用于外科创伤、 烧伤和各种慢性病引起的皮肤溃烂的治疗[1]. 早期的敷料仅具有简单保护和防止感染的单一功能. 随着医疗技术的不断发展, 具有减轻患者痛苦、 可吸收渗出液和抗菌以防止感染、 减少疤痕与收缩、 促使愈合等作用[2,3]的功能性敷料应运而生, 并在临床上承担起越来越重要的作用[4].

履 历 表

履 历 表

Curriculum Vitae

Name: Hsin-Wei Chen (󰯓󰚦󰨃)

Tel: (037) 246-166 ext 37706

Fax: (037) 583-009

Address: No. 35, Keyan Road, Zhunan Town, Miaoli County 350, Taiwan.

Vaccine Research and Development Center,

National Health Research Institutes.

E-mail: chenhw@.tw

Education

1994/9 - 1997/6 Ph.D., Department of Agricultural Chemistry, National Taiwan

University, Taiwan

1989/9 - 1991/6 M.S., Department of Agricultural Chemistry, National Taiwan

University, Taiwan

1986/9 - 1989/6 B.S., Department of Agricultural Chemistry, National Taiwan

University, Taiwan

Professional working experience

2009/4 – present Associate investigator, Vaccine Research and Development Center,

National Health Research Institutes, Taiwan

2008/8 - present Joint appointment assistant professor, Graduate Institute of

Immunology, China Medical University, Taiwan

Vi-PDMS

Vi-PDMS

第44卷 第21期 包 装 工 程 2023年11月 PACKAGING ENGINEERING ·111·

收稿日期：2023-06-20

基金项目：大学生创新创业训练项目（202310057026）

*通信作者

Vi-PDMS/S-SiO2超疏水聚酯纤维织物的制备及性能研究

张哲，吴晓飞，包翻霞，郭丽智，张正健*

（天津科技大学 轻工科学与工程学院，天津 300457）

摘要：目的 基于普通织物材料防水性较差的问题，制备一种具有超疏水涂层的聚酯纤维织物，并对其

性能进行研究。方法 以聚酯纤维织物为基材，基于紫外光固化技术通过浸涂法，使用商用气相纳米SiO2颗粒（S-SiO2）、端乙烯基聚二甲基硅氧烷（Vi-PDMS）在织物表面构筑微纳粗糙结构，获得超疏水的

织物。采用扫描电子显微镜、水接触角测量仪对其微观结构和疏水性能进行表征，并通过机械摩擦实验

对其超疏水稳定性进行考察。结果 当Vi-PDMS和S-SiO2质量比为14∶时，选择交联剂为三羟甲基丙

烷三丙烯酸酯（TMPTA）制备的聚酯纤维织物表面的水接触角可达到151°，滚动角可达9°；且经过40

次循环摩擦后，其表面水接触角仍大于140°，具有一定的耐磨性。结论 基于紫外光固化技术，采用操

作简便的浸涂法制备的聚酯纤维织物具有优异的超疏水性能和一定的耐磨性，为织物超疏水性能研究提

供参考，有望应用于超疏水聚酯纤维织物领域。

关键词：聚酯纤维织物；超疏水；浸涂法；气相纳米二氧化硅

中图分类号：TB484.9 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)21-0111-08

DOI：10.19554/ki.1001-3563.2023.21.014

Preparation and Properties of Superhydrophobic Polyester Fiber Fabrics with

Vi-PDMS/S-SiO2

ZHANG Zhe, WU Xiao-fei, BAO Fan-xia, GUO Li-zhi, ZHANG Zheng-jian*