Details

Разработаны способы получения пористых пленочных материалов на основе композиционных нановолокон из алифатического сополиамида (СПА) - сополимера ε-капролактама и соли адипиновой кислоты с добавкой одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ), а также нановолокон из полиамидокислоты (ПАК) на основе диангидрида 3,3', 4,4'- дифенил тетракарбоновой кислоты и о-толидина. Методом термической циклизацией нановолокон из ПАК получены волокна из ароматического полиимида (ПИ). Показано, что эффективная вязкость растворов СПА в спиртоводном растворителе, содержащих ОУНТ, а также растворов ПАК в смеси апротонных и бензоидных растворителей зависит от скорости сдвига. Выбраны оптимальные концентрации растворов и содержание наночастиц, позволяющие получать нановолокна методом электроформования. Пленочные материалы на основе композиционных нановолокон из СПА и ОУНТ характеризуются диаметром волокон 100-400 нм, модулем упругости Е=85,71±9,03 МПа, прочностью Ϭ=8,09±1,32 МПа, температура начала термодеструкции Т=173,3°С. Материалы на основе нановолокон из ПИ имеют диаметр 100-300 нм, Е=71,5±8,34, Ϭ=7,03±0,89, температуру начала термодеструкции Т=537°С. Методом МТТ (оценка митохондриальной активности клеток с использованием бромида 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолия) показано отсутствие цитотоксичности полученных материалов. Клетки, культивируемые на них, обладают высокой пролиферативной активностью.

The purpose of the work is to process biocompatible nanofibers by electrospinning from synthetic polymers. These polymers are: 1) aliphatic copolyamide (CoPa) as a copolymer of ε-caprolactam and salt of adipic acid with or without single-walled carbon nanotubes (SWCNT); 2) aromatic polyamic acid (PAA), prepared from 3,3', 4,4'-biphenyl tetracarboxylic acid and o-tolidine) and 3) an aromatic polyimide (PI) obtained by thermal cyclization of PAA. It was shown that the effective viscosity of the solutions CoPA/SWCNT depended on the shear rate. The similar dependence for PAA solutions in a mixture of aprotic and benzenoid solvents was obtained. The optimal parameters for electrospinning of solutions were chosen. Film materials based on CoPA/SWCNT composite nanofibers with diameter 100-400 nm have Young modulus E = 85.71±9.03 MPa, tensile strength Ϭ=8.09±1.32 MPa, initiation temperature of thermal decomposition is 173.3°C. The films based on PI nanofibers with diameter of 100-300 nm have E=71.5±8.34 MPa, Ϭ=7.03±0.89 MPa, initiation temperature of thermal decomposition was 537°C. Lack of cytotoxicity of processed materials was shown by MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) method. The cells cultured on such films are characterized by a good proliferative activity.