聚-L-乳酸/β-磷酸三钙复合材料的成型加工研究

论文题目: 聚-L-乳酸/β-磷酸三钙复合材料的成型加工研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 化学工艺

作者: 吴殊斌

导师: 李新松

关键词: 聚乳酸,磷酸三钙,模压,可吸收骨棒,电纺

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本论文制备了可降解聚-L-乳酸(PLLA)/β-磷酸三钙(β-TCP)复合材料,详细研究了复合材料的取向模压、静电纺丝加工工艺,分别制得了高强度可吸收PLLA/β-TCP复合骨棒和PLLA/β-TCP纳米复合纤维膜。采用开环聚合法制备了粘均分子量20万以上的PLLA,用湿法工艺制备出β-TCP粒子,并将两种材料复合制备出PLLA/β-TCP复合材料,扫描电镜(SEM)结果显示,PLLA/β-TCP复合材料中β-TCP粒子分散性良好。论文重点研究了PLLA和PLLA/β-TCP模压加工工艺。采用取向模压方法加工制备PLLA和PLLA/β-TCP复合骨棒,分别考察模压温度、模压压力以及PLLA分子量、β-TCP质量百分含量和β-TCP粒子粒径对骨棒力学性能的影响,并用SEM观察骨棒纵截面的形态。结果显示,模压温度过高会造成骨棒中高分子链不易取向形成微纤,过低会使骨棒中存在缺陷,造成力学强度偏低;提高模压压力有利于避免骨棒径向分层现象,当模压压力高达一定程度后将不再明显影响骨棒力学强度。并且,骨棒的力学性能随PLLA分子量提高而增强。β-TCP的加入一定程度上能增强骨棒的力学性能,但是其粒径在2μm以下并且百分含量在30%以下时,β-TCP粒径和含量对PLLA/β-TCP复合骨棒的力学性能影响差别不大。PLLA/β-TCP复合材料在模压温度为105～110℃和模压压力为260～300MPa条件下加工,制得了弯曲强度高达230MPa以上,弯曲模量达3.2GPa以上的高强度复合骨棒。最后采用电纺技术尝试加工PLLA/β-TCP复合材料。通过改变原料的配比,浓度,以及电纺工艺条件,研究各个参数对所得纳米纤维膜形态结构和性质的影响。结果表明:利用静电纺丝方法可以纺制纤维直径在0.1～3μm之间的PLLA/β-TCP复合纳米纤维膜;聚合物的浓度对所得纤维的直径有明显的影响,纤维直径随聚合物浓度提高而增大。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 金属骨修复材料

1.2 生物陶瓷骨修复材料

1.3 高分子骨修复材料

1.4 复合骨修复材料

1.5 本论文研究方案

第二章 聚-L-乳酸/β-磷酸三钙复合材料的制备

2.1 概述

2.1.1 聚-L-乳酸的合成

2.1.1.1 一步法

2.1.1.2 多步法

2.1.2 β-磷酸三钙无机粒子的制备

2.2 实验

2.2.1 实验材料和仪器

2.2.2 聚-L-乳酸的合成

2.2.3 β-磷酸三钙无机粒子的制备

2.2.3.1 酸碱中和反应法

2.2.3.2 可溶性钙盐和磷酸盐反应法

2.2.4 聚-L-乳酸/β-磷酸三钙复合材料的制备

2.2.5 表征

2.2.5.1 聚-L-乳酸粘均分子量的测定

2.2.5.2 光学显微镜观察

2.2.5.3 扫描电子显微镜观察

2.3 结果与讨论

2.3.1 聚-L-乳酸的合成

2.3.1.1 L-丙交酯的制备

2.3.1.2 聚-L-乳酸的聚合

2.3.2 β-磷酸三钙无机粒子的制备

2.3.2.1 酸碱中和反应法

2.3.2.2 可溶性钙盐和磷酸盐反应法

2.3.3 β-磷酸三钙无机粒子在复合材料中的分散

2.4 小结

第三章 取向模压法加工高强度聚-L-乳酸/β-磷酸三钙复合骨棒

3.1 概述

3.1.1 骨折内固定材料的基本要求

3.1.2 金属骨折内固定材料

3.1.3 可吸收骨折内固定材料

3.1.4 可吸收医用高分子材料的成型加工工艺

3.2 实验

3.2.1 实验设计

3.2.2 实验材料与仪器

3.2.3 骨棒的制备

3.2.4 性能测试与表征

3.2.4.1 弯曲力学性能测试

3.2.4.2 剪切力学性能测试

3.2.4.3 扫描电子显微镜观察

3.2.4.4 差热扫描测量

3.3 结果与讨论

3.3.1 模压温度对PLLA 骨棒的影响

3.3.2 PLLA 分子量对最佳模压温度和PLLA 骨棒力学性能的影响

3.3.3 模压压力对PLLA 骨棒力学性能的影响

3.3.4 β-磷酸三钙粒子大小和复合配比对PLLA/β-TCP 复合骨棒的影响

3.3.5 模压温度对PLLA/β-TCP 复合骨棒的影响

3.4 小结

第四章 电纺制备聚-L-乳酸/β-磷酸三钙复合物纳米纤维膜

4.1 概述

4.1.1 静电纺丝的基本原理

4.1.2 静电纺丝的应用

4.1.2.1 在生物医学上的应用

4.1.2.2 静电纺丝在其他领域的应用

4.1.3 国外静电纺丝研究现状

4.2 实验

4.2.1 实验材料和仪器

4.2.2 电纺

4.2.3 结构表征与性能测试

4.2.3.1 光学显微镜观察

4.2.3.2 扫描电子显微镜观察

4.2.3.3 透射电镜观察

4.2.3.4 力学性能测试

4.3 结果与讨论

4.3.1 聚合物浓度对电纺纤维结构的影响

4.3.2 β-磷酸三钙含量对电纺纤维结构的影响

4.3.3 电压、喷头与接收装置间距对电纺纤维结构的影响

4.3.4 溶液流速对电纺纤维结构的影响

4.4 小结

结论

参考文献

致谢

发布时间: 2007-06-11

参考文献

• [1].功能化聚乳酸基纳米复合材料的制备与性能研究[D]. 吕培.江南大学2018
• [2].功能性熔融沉积3D打印复合材料的制备与性能研究[D]. 杨炜锋.北京化工大学2018
• [3].衰减全反射—红外成像结合主成分分析用于聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的体外仿生矿化研究[D]. 窦彤彤.北京化工大学2018
• [4].导电高分子复合材料的导电粒子可控分布及形态调控研究[D]. 石玉东.西南大学2018
• [5].聚乳酸/纤维素纳米晶复合材料中立构复合晶体的高压形态调控[D]. 张欢欢.西南交通大学2018
• [6].聚乳酸立构共混及共聚复合体的结晶行为研究[D]. 肖薇.西安工业大学2018
• [7].成核剂对PLLA/PPC合金结晶及力学性能的调控[D]. 齐亚平.宁夏大学2017
• [8].PLLA基复合材料的结晶行为及力学性能研究[D]. 王军丽.郑州大学2015
• [9].PLLA-TMC/PDLA-TMC立构复合材料的制备、结构与性能[D]. 石莉.复旦大学2014
• [10].基于立构复合的PLA/HA复合材料制备研究[D]. 黄光美.北京化工大学2017

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