專利名稱：一種尺寸均一的可降解聚合物線模板的制備方法
技術領域：
本發明屬于納米材料和功能高分子材料技術領域，具體涉及一種尺寸均一的可降解聚合物線模板的制備方法。
背景技術：
聚合物納米管的制備通常有三種辦法多孔模板法、線模板法、自組裝法。線模板法即在聚合物納米纖維等線模板表面包覆一層聚合物，而后刻蝕掉線模板即得納米管。聚合物納米纖維的制備方法主要有靜電紡絲法、自組裝法和多孔模板法。其中多孔模板法由于操作簡單，所得納米纖維/管孔徑均一，已經用于制備聚苯乙烯(PS)(Steinhart M.，Wendorff J.H.，Greiner A.，et al，Science，2002，296(14)1997.)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(Cepak V.M.，Martin C.R.，Chem.Mater.，1999，111363.)、聚吡咯(PPY)(Joo J.，Park K.T.，Kim B.H.，et al，Synthetic Metals，2003，79135.)、聚四氟乙烯(PTFE)(Steinhart M.，Wendorff J.H.，Greiner A.，et al，Science，2002，296(14)1997.)等納米管和納米纖維，但用此類納米管和納米纖維作線模板，模板本身不易除去。
發明內容
本發明的目的在于提供一種直徑納米級、尺寸均一的可降解聚合物線模板的制備方法。
本發明所述的一種尺寸均一的可降解聚合物線模板的制備方法，依次包括四個步驟材料預備、真空抽濾、熱處理、模板刻蝕，具體如下材料預備，包括模板預處理，溶液配制兩方面。模板采用孔徑為50-200nm多孔氧化鋁(AAO)，分別在去離子水、無水乙醇、丙酮或環己烷中超聲處理25-40min；將可降解聚合物制成重量濃度為2％-5％的溶液。
這里的可降解聚合物，可生物或化學降解，易溶于水或有機溶劑，如聚乳酸(PLA)、聚乙烯醇(PVA)、聚己內酯(PCL)或聚乙二醇(PVA)等，但不僅限于此。
真空抽濾，將AAO模板放入一真空抽濾漏斗內，四周用聚四氟乙烯、真空油脂等嚴格密封；然后對其進行真空抽濾，同時將可降解聚合物溶液逐漸滴入AAO模板；熱處理，將樣品在90-110℃下烘干處理40-70分鐘。
模板刻蝕，將AAO模板表面的聚合物去除，可用細砂紙打磨，用1mol/L的磷酸、硫酸等中強酸浸泡1-15h；最后用孔徑為0.2-0.4μm的纖維素膜過濾，再用去離子水沖洗，真空箱中烘干。
本發明利用溶液浸漬多孔模板的方法，制備可降解聚合物的納米纖維陣列，所得的纖維陣列尺寸均一，直徑50-200nm，可作為制備納米管的線模板，用來制備內徑均一的納米管。此方法文獻中未有報道。
圖1聚乳酸納米纖維陣列的掃描電鏡圖(模板刻蝕一小時)。
圖2聚乳酸納米纖維陣列的掃描電鏡圖(模板刻蝕三小時)。
具體實施例方式
以下實施例是僅為更進一步具體說明本發明，在不違反本發明的主旨下，本發明應不限于以下實驗例具體明示的內容。
所用原材料如下聚乳酸 型號6400 Natural Work聚己內酯 Aldrich公司產品AAO模板 孔徑50-200nm 采用電化學沉積法自制二氯甲烷分析純 國藥集團化學試劑有限公司N，N-二甲基甲酰胺(DMF) 分析純 國藥集團化學試劑有限公司實施例1所用原材料如下聚乳酸的二氯甲烷溶液 5％(質量比)AAO模板100nm(孔徑)聚乳酸納米纖維陣列的制備方法將聚乳酸溶在二氯甲烷里，配成5％的溶液，將AAO模板分別在去離子水、無水乙醇、丙酮和環己烷中超聲處理30min。將真空抽濾漏斗里鋪一層濾紙，中間挖空，將AAO模板剛好嵌入，上面再鋪幾層濾紙，中間挖空，四周用聚四氟乙烯帶、真空油脂等嚴格密封。進行抽濾，用滴管逐漸滴加聚合物溶液，如滴2-3滴，隔五分鐘，再滴加2-3滴，反復5-10次。將模板取下，表面用細砂紙打磨，除去表面聚合物，恒溫烘箱里100℃烘1h。將模板放入蒸發皿中，滴管往表面滴加1mol/L的磷酸，浸泡1h。再用0.22μm纖維素膜過濾，用去離子水清洗3-5次。
聚乳酸納米纖維陣列的形貌測試將部分刻蝕的AAO模板，表面噴金，采用場發射掃描電鏡(Quanta 200 FEG)測試其表面形貌，結果如圖1所示。
實施例2所用原料的配比如下聚乳酸的二氯甲烷溶液 3％(質量百分比)AAO模板 200nm(孔徑)聚乳酸納米纖維陣列的制備方法將聚乳酸溶在二氯甲烷里，配成3％的溶液，將AAO模板分別在去離子水、無水乙醇、丙酮和環己烷中超聲處理35min。將真空抽濾漏斗里鋪一層濾紙，中間挖空，將AAO模板剛好嵌入，上面再鋪幾層濾紙，中間挖空，四周用聚四氟乙烯帶、真空油脂等嚴格密封。進行抽濾，用滴管逐漸滴加聚合物溶液，滴3-4滴，隔五分鐘，再滴加3-4滴，反復7次。將模板取下，表面用細砂紙打磨，除去表面聚合物，恒溫烘箱里100℃烘1h。將模板放入蒸發皿中，滴管往表面滴加1mol/L的磷酸，浸泡3h。最后，用纖維素膜過濾，用去離子水沖洗3-5次。
其場發射掃描電鏡測試與實例1類似，結果如圖2所示。
實施例3所用原料的配比如下聚乳酸的二氯甲烷溶液 2％(質量百分比)AAO模板50nm(孔徑)聚乳酸納米纖維陣列的制備方法將聚乳酸溶在二氯甲烷里，配成2％的溶液，將AAO模板分別在去離子水、無水乙醇、丙酮、環己烷中超聲處理30min.。將真空抽濾漏斗里鋪一層濾紙，中間挖空，將AAO模板剛好嵌入，上面再鋪幾層濾紙，中間挖空，四周用聚四氟乙烯帶、真空油脂等嚴格密封。進行抽濾，用滴管逐漸滴加聚合物溶液，滴4-5滴，隔4-6分鐘，再滴加4-5滴，反復4次。將模板取下，表面用細砂紙打磨，除去表面聚合物，恒溫烘箱里100℃烘1h。將模板放入蒸發皿中，滴管往表面滴加1mol/L的磷酸，浸泡15h。最后，用纖維素膜過濾，用去離子水沖洗3-5次。
其場發射掃描電鏡測試的表面形貌與實例2所示類似。
實施例4所用原材料如下聚己內酯的DMF溶液5％(質量比)AAO模板 100nm(孔徑)聚己內酯納米纖維陣列的制備方法將聚己內酯溶在DMF里，配成5％的溶液，將AAO模板分別在去離子水、無水乙醇、丙酮、環己烷中超聲處理30min。將真空抽濾漏斗里鋪一層濾紙，中間挖空，將AAO模板剛好嵌入，上面再鋪幾層濾紙，中間挖空，四周用聚四氟乙烯帶、真空油脂等嚴格密封。進行抽濾，用滴管逐漸滴加聚合物溶液，滴2-3滴，隔6分鐘，再滴加2-3滴，反復5次。將模板取下，表面用細砂紙打磨，除去表面聚合物，恒溫烘箱里100℃烘1h。將模板放入蒸發皿中，滴管往表面滴加1mol/L的磷酸，浸泡12h。再過濾，清洗。
其場發射掃描電鏡測試的表面形貌與實例2所示類似。
上述實施例中，各組份原料和用量以及制備過程的參數，僅是為了描述發明而選取的代表。實際上大量的實驗表明，在發明內容部分所限定的范圍內，均能獲得上述實施例相類似的質子交換膜。
權利要求
1.一種尺寸均一的可降解聚合物線模板的制備方法，其特征在于具體步驟如下材料預備，模板采用孔徑為50-200nm多孔氧化鋁，分別在去離子水、無水乙醇、丙酮或環己烷中超聲處理25-40min；將可降解聚合物制成重量濃度為2％-5％的溶液；這里的可降解聚合物，可生物或化學降解，易溶于水或有機溶劑；真空抽濾，將多孔氧化鋁模板放入一真空抽濾漏斗內，四周用聚四氟乙烯和真空油脂嚴格密封；然后對其進行真空抽濾，同時將可降解聚合物溶液逐漸滴入多孔氧化鋁模板；熱處理，將樣品在90-110℃下烘干處理40-70分鐘；模板刻蝕，將多孔氧化鋁模板表面的聚合物去除，用1mol/L的磷酸、硫酸浸泡1-15h；最后用孔徑為0.2-0.4μm的纖維素膜過濾，再用去離子水沖洗，真空箱中烘干。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的可降解聚合物為聚乳酸、聚乙烯醇、聚己內酯或聚乙二醇。
全文摘要
本發明屬于納米材料和功能高分子材料技術領域，具體為一種尺寸均一的可降解聚合物線模板的制備方法。其特征在于通過用溶液浸漬多孔模板的方法，制備可降解聚合物納米纖維陣列，得到的可降解聚合物納米纖維陣列尺寸均一，直徑50－200nm，可用作線模板用于制備內徑均一的聚合物納米管。
文檔編號C08G63/08GK1951981SQ200610116649
公開日2007年4月25日 申請日期2006年9月28日 優先權日2006年9月28日
發明者浦鴻汀, 謝娟, 袁俊杰 申請人:同濟大學