羟基磷灰石%2f聚己内酯复合材料的制备及其性能研究.pdf

摘要羟基磷灰石是骨组织的主要无机成分,其生物相容性好,具有较高的生物活性,能够与骨组织形成化学键合,但其脆性和不易加工性也限制了其应用。聚己内酯是一种具有良好的生物相容性和物理机械性能的可降解聚酯材料,但缺乏生物活性。而天然骨主要是由纳米和胶原质构成的,可看作在基体中含有纳米晶体的双相复合材料。因此,从仿生角度出发,模拟人体骨的结构,以有机高分子特别是可降解高分子材料为基体,以为增强相制备的复合材料可以综合二者的性能,扬长避短,优势互补,可望得到一种理想的骨修复材料。本文以;祝擅譎T銮肯啵阉狨ヅ剂<廖=缑嬷粒直鸩用溶液浇铸法和熔融共混法制备/锔春喜牧希圆牧系慕峁埂⒆槌珊土学性能进行研究,探讨了材料成分、偶联剂的添加等工艺条件对材料性能的影响,并采用模拟体液帐笛榭疾旄春喜牧系奶逋馍锘钚浴实验结果表明,复合材料中与越峋问酱嬖冢現允荆加偶联剂后,两相问并无显著的相互作用。体外生物活性实验表明,/春材料。在薪后,即在其表面上覆盖一层弱结晶的碳磷狄石悖得鞅臼笛橹票傅玫降腍疨复合材料具有良好的生物活性。且随着含量的增加,其生物活性逐步增强。偶联剂的添加并不影响复合材料的体外生物活性。力学性能测试表明,复合材料的断裂强度和断裂仲长率随材料中含量的增加而降低;的添加对其屈服强度并无显著影响,说明材料中的分布较为均匀:复合材料的弹性模量随含量的增加而逐渐增大。偶联剂的添加显著提高了材料的力学性能,说明偶联剂的添加对粉体有良好的改性效果,进而改善了无机/有机相间的界面关系。关键词纳米羟基磷灰石聚己内酯复合材料体外生物活性力学性能福建师范大学硕士学位论文
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中文文摘羟基磷灰石枪亲橹闹饕N藁煞郑渖锵嗳菪院茫哂薪细叩纳活性,能够与骨组织形成化学键合,但其脆性和不易加工性也限制了其应用。聚已内酯且恢志哂辛己玫纳锵嗳菪院臀锢砘敌阅艿目山到饩埘ゲ牧希乏生物活性,不能与骨组织产生化学键合。而骨作为一种天然生物复合材料,其力学行为远比一般工程材料复杂得多。从骨的构成来看,它是由多种物相组成的,以骨盐即羟基磷灰石为主的结晶无机相与非结晶无机帽,它们占骨重量的及体积的;还有以胶原纤维为主的有机相及充满在骨骼空穴内呈流体特性的液相。胶原纤维是一种纤维性蛋白,表现出粘弹性性质,有很好的韧性。通常胶原纤维排列成束,羟基磷灰石晶体沿胶原纤维方向排列,由此构成了这种力学性质优良的天然复合材料。因此,从仿生角度出发,模拟人体骨的结构,以有机高聚物特别是可降解高聚物为基体,以羟基磷灰石为增强相制备的复合材料可以综合上述二者的性能,扬长避短,优势互补,可望得到一种理想的骨修复材料。本文选用可降解的聚己内酯为基底,纳米羟基磷灰石为增强相,采用熔融共混法制各/锔春喜牧稀DD馓逡浸渍实验表明,/春喜牧赟中浸渍螅丛谄浔砻嫔细哺且徊闳踅峋У奶剂椎沂层,说明本实验制备得到的/春喜牧暇哂辛己玫纳锘钚浴R虼耍/春喜牧嫌型晌P滦偷纳锔春喜牧希挥τ糜诠亲橹薷戳煊颉本论文主要分为以下五个部分:第滦髀本章介绍了骨修复复合材料的研究进展,对骨修复复合材料的选择进行了详细介绍,并提出了骨修复复合材料的设计原则。分别从材料性能互补和仿生的角度出发,论述高分子基复合材料用于制备骨修复材料的优势及其可行性。最后,针对现有高分子基复合材料存在的不足,尤其对于无机/有机复合材料普遍存在的界面问题,提出了新的设想。第虏牧嫌敕椒本章对本论文实验所使用的主要试剂、仪器设备的名称、规格和产地及相关信息迸行介绍,对研究方法及表征手段进行了详细的说明。福建师范大学硕士学位论文
第翲疨复合材料的制备及其生物活性研究本章主要研究了溶液共混法制备的/锔春喜牧系墓ひ仗跫鏗含量、偶联剂的添加改性等对材料组成、结构和界面关系的影响。实验证实,复合材料中和越峋问酱嬖冢惶砑优剂<燎昂螅牧现蠬蚉均未见显著的相互作用。同时,本章采用浸渍模拟体液笛榭疾霩疨复合材料的体外生物活性。将/春仙锊牧辖沼赟溶液中,观察片材表面的形貌变化及溶液中值随时间的变化情况,比较了复合材料中含量,偶联剂的添加对复合材料体外生物活性的影响。实验表明,/春喜牧螲在薪后,即在其表面上覆盖一层弱结晶的碳磷灰石层,具有良好的生物活性。研究还发现,随着含量的增加,复合材料的生物活性也随之提高:偶联剂的添加对其体外生物活性并无显著的影响。第翲疨复合材料的力学性能研究采用熔融共混法制备/春喜牧希鬯槌闪W矗⑺艹尚椭频昧ρ能测试试样,用电子试验机测试材料的拉伸强度、弹性模量等力学参数;比较了复合材料中含量,偶联剂的添加对复合材料力学性能的影响。实验结果表明,随着含量的增加,复合材料的拉伸强度降低、脆性增大;偶联剂的添加有效提高了材料的断裂强度和断裂伸