[发明专利]具有细胞外基质电学拓扑特征的带电复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有细胞外基质电学拓扑特征的带电复合膜的制备方法，其特征是，所述带电复合膜制备过程通过有机溶剂分散、溶解以及流延法完成，包括以下步骤：

(1)取冰醋酸和乙酰丙酮混合均匀，搅拌5min，制备冰醋酸与乙酰丙酮的混合溶剂，将醋酸钡加入到冰醋酸与乙酰丙酮的混合溶剂中，搅拌1小时，加入与醋酸钡相同摩尔量的钛酸四丁酯，搅拌15min，然后加入与醋酸钡质量比为9:32的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌3h；

(2)将步骤(1)所得混合溶液注入注射器内，在电压10kV～16kV条件下，利用静电纺丝技术，获得直径为50nm～500nm的钛酸钡纳米纤维；

(3)将步骤(2)所得钛酸钡纳米纤维加入到0.01～0.1mol/L的多巴胺水溶液中，形成浓度范围为0.01～0.1g/mL的溶液，在40℃～80℃下搅拌6h～12h，然后再超声震荡1min～15min，离心洗涤3～5次，然后在功率为180W的条件下超声1～10min，分别得到长径比为8～20的钛酸钡纳米纤维填料；

(4)取步骤(3)所得钛酸钡纳米纤维填料，加入有机溶剂氮氮二甲基甲酰胺中，超声振荡并搅拌1h～3h，得到纤维填料分散液；

(5)称取铁电高分子聚合物，加入到有机溶剂DMF中，搅拌3h～6h至完全溶解，得到聚合物溶液；所得溶液的浓度为0.14g/ml；所述铁电高分子聚合物为聚偏氟乙烯或聚偏氟-三氟乙烯；

(6)将步骤(4)中所得分散液加入步骤(5)所得聚合物溶液中，使得钛酸钡纤维填料在聚合物基体中的体积含量范围为1～20vol％，搅拌6h～12h使得纤维填料均匀分散在聚合物基体中，得到含有陶瓷纤维填料的聚合物混合液；

(7)取步骤(6)所得混合液于流延机中流延，将所得流延膜置于40℃～100℃温度下烘干，得到一种复合膜材料，膜厚为10μm～500μm；

(8)将步骤(7)所得膜材料经过极化处理，极化参数为：极化电压为1kV～30kV，极化距离为0mm～50mm，极化温度为25℃～150℃，极化时间为1min～60min，得到一种具有细胞外基质电学拓扑特征的带电复合膜；

所述具有细胞外基质电学拓扑特征的带电复合膜由高分子聚合物和压电纤维填料构成；所述压电纤维填料为钛酸钡纤维；所述具有细胞外基质电学拓扑特征的带电复合膜是一种薄膜状材料，膜厚为30-300μm，所述钛酸钡纤维在带电复合膜中的体积含量为5-15vol％。

2.按照权利要求1所述具有细胞外基质电学拓扑特征的带电复合膜的制备方法，其特征是，步骤(1)所述冰醋酸与乙酰丙酮的混合溶剂中，冰醋酸与乙酰丙酮的体积质量比为9:1.34ml/g。

3.按照权利要求1所述具有细胞外基质电学拓扑特征的带电复合膜的制备方法，其特征是，步骤(1)醋酸钡与冰醋酸的投料质量体积比为1.703:9g/ml。

4.按照权利要求1所述具有细胞外基质电学拓扑特征的带电复合膜的制备方法，其特征是：步骤(4)所得纤维填料在有机溶剂中的质量百分比范围为1.5％～30％。