研究生: |
黃攸娟 You-Juan Huang |
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論文名稱: |
生物分解性聚酯本體及表面性質之動態行為 Dynamic behavior of bulk and surface property in biodegradable polyesters |
指導教授: |
胡孝光
Shiaw-Guang Hu |
口試委員: | none |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 材料科學與工程系 Department of Materials Science and Engineering |
論文出版年: | 2021 |
畢業學年度: | 80 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 121 |
中文關鍵詞: | 生物分解性 、聚酯本體 、動態行為 、生物相容性 、無毒分解特性 、表面行為 、水解時間 |
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本研究是探討具生物相容性及無毒分解特性之生物分解性聚合酯-聚乳酸poly(Hacti
de)(PLLA) 、Poly(d,Hactide) (PLLA)、聚已內酯poly(e caprolactone)(PCL) 。改
變不同水解時間及環境條件 (如溫度、pH值、酵素濃度) , 得知水解過程中材料本體
(bulk)及表面行為之變化性,並藉以探討其水解機構動力學,及表面能量、型態、酵
素吸附性。實驗中,以熱分析儀(DSC) 及凝膠層析儀(GPC) ,輔以階或零階反應動力
分析,了解不同水解環境下本體性質之變化;表面行為,則以接觸角儀(Contact ang
le meter) ,紫外線可見光光譜(UV-VIS spectrometer) 及電子顯微鏡(SEM) 觀察其
因水解表面所產生的變化。
由一階或零階反應動力及統計分析其本體性質之結果顯示:水解初期 (時間低於400b
rs) ,吸水性較高之PLLA;在溫度37℃時,不同pH值環境下有較大差異的水解效應-
在pH=10.0 時有最大之分解速率常數K 值(k=1.78×10 hr ) 及最小活化能(Ea=6.35
7kcal/mole) ,並可得到較大的最大結晶度(Xcr=57.5%) ;而吸水性極低之PCL 在相
同測試下,有較小的水解速率,發現pH效應影響較小,而鹼性環境仍有較大水解速率
(k=2.267×10 hr ) ;另外,對完全非結晶之PDLLA 而言,其酸鹼效應對水解不明
顯。
表面行為方面,儘管低玻璃轉移溫度(Tg=-60℃)的PCL 之7° (臨界表面能量(t=600
hrs)漸趨定值、7 (空氣中之極性成分表面張力) 變化甚小的情況下,其7 (水中之
極性成分表面張力) 仍會在水解時間200hrs附近產生較大變化。而PLLA產生微孔變化
的時間較慢 (水解時間400hrs附近) ,但因裂痕同時發生,所以7 驟增。對不同水
解時間之高分子表面進行酵素吸附量的測定 (使用IR及UV光譜法) ,結果顯示:酵素
吸附量的變化情形,與測得的表面能量之變化趨勢類似,可知出表面能量與酵素吸附
間有對應關係。
最後,在酵素水解實驗中,發現這三種材質皆有不同的催化程度,特別是酵素對PCL
具有明顯的催化能力,其表面之酵素吸附量大於PLLA。綜合SEM 表面能量及酵素催化
分解速率可知表面型態也是影響酵素催化分解的因素之一。
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