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聚对二氧环己酮纤维的体外降解及其结构性能研究
摘要
本文研究了聚对二氧环己酮（PCT）纤维的体外降解及其结构性能。实验结果表明，在模拟人体内的生物条件下，PCT纤维具有较好的生物降解性能。同时，在体外降解过程中，纤维结构的改变也会对其性能产生一定的影响。本文对PCT纤维的体外降解机理进行了探讨，并详细分析了其降解过程中的结构性能变化规律。研究结果对于PCT纤维的应用和材料设计具有一定的指导意义。
关键词：聚对二氧环己酮；纤维；体外降解；结构性能；机理探讨
1.引言
聚对二氧环己酮（PCT）是一种具有很强力学性能和综合应用性能的高分子材料。作为一种可控释放药物载体和组织工程等领域的关键材料，对其生物降解性能的研究具有重要的意义。然而，目前对于PCT纤维的降解和结构性能变化的研究还比较有限。因此，本文旨在对PCT纤维的体外降解过程和结构性能进行系统的研究，为其在相关应用领域的进一步发展提供理论依据和实验指导。
2.材料和方法
2.1材料
聚对二氧环己酮（PCT）纤维，材料来源为BASF公司。
2.2方法
2.2.1纤维制备
采用闪纺法制备PCT纤维，具体步骤如下：首先，将PCT溶解于N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，制备成0.2g/mL的溶液；再将该溶液通过闪电辊进行高速旋转，形成纤维。最后，将纤维在真空下干燥，制备成不同尺寸的样品。
2.2.2降解实验
采用体外模拟生物环境的方法进行PCT纤维的降解实验。具体步骤如下：将PCT纤维样品置于不同浓度的磷酸缓冲溶液中，封存在常温下静置；每隔一段时间，取出一定量的样品进行SEM扫描，以观察纤维表面形貌变化。将样品氯仿提取和红外光谱等分析方法进行纤维的表面结构和化学组成的分析。
3.结果与讨论
3.1降解实验
通过体外降解实验可知，PCT纤维在磷酸缓冲溶液中的降解速度较快，且具有浓度依赖性，即随着磷酸缓冲溶液浓度的升高，纤维的降解速度也会逐渐加快。在实验过程中，PCT纤维的表面形貌随着时间的推移而发生明显的变化。首先，在降解初期，纤维表面呈现出许多小坑洼结构，同时出现大量细小的裂口；随着时间的推移，这些坑洼和裂口逐渐扩大，最后形成一个类似“蚕蛹”的结构。
3.2结构性能变化分析
通过SEM扫描和氯仿提取方法，可以得知PCT纤维的表面出现大量的坑洼和裂口是因为纤维表面发生了腐蚀和水解反应。同时，在纤维降解过程中，PCT的分子链断裂，导致纤维的抗拉强度和模量逐渐下降。在降解后期，纤维断裂带的出现也加快了纤维的降解。此外，通过红外光谱分析，还可以发现纤维表面的化学结构也随着降解过程的进行而发生了显著的变化，PCT纤维的主要化学键在降解过程中逐渐断裂或变换成新的键。
4.结论
通过本文的研究，可以得出以下结论：
（1）PCT纤维在模拟人体内的生物条件下具有较好的生物降解性能，其降解过程中表面形貌和化学结构的变化也比较显著。
（2）纤维的表面形貌变化和化学结构变化对其结构性能会产生一定的影响，导致纤维的抗拉强度和模量逐渐下降。
综上所述，本文研究PCT纤维的体外降解过程和结构性能变化规律，为其在相关应用领域的进一步发展提供了一定的理论依据和实验指导。未来的研究可以进一步探究纤维的降解机理和优化其结构性能，以满足更为复杂的应用需求。