聚DL-丙交酯/羟基磷灰石(PDLLA/HA) 复合材料——Ⅱ : 硅烷偶联剂处理羟基磷灰石表面的作用研究

采用硅烷偶联剂(A -174) 对羟基磷灰石(HA ) 表面进行处理, XPS 分析表明, 偶联剂在羟基磷灰石表面形成多层结构, 并生成稳定的化学键O-P-Si。将经偶联剂处理的HA 微粉与聚DL -丙交酯(PDLLA ) 复合, 所制备的复合材料力学强度与处理前相比得到明显提高。SEM 显示, 经处理后的HA 微粒在PDLLA 基质中分散均匀, 两者结合紧密。本文作者认为, 加强复合材料的界面相互作用和提高填充质在基质中的分散度是提高复合材料力学强度的有效途径。     

HA/PDLLA复合材料的制备及其降解性能研究

首先采用开环聚合合成了PDLLA, 液相-沉淀法合成了HA超微粉, 然后采用液相吸附法制备了HA/PDLLA复合材料. 以纯PDLLA进行对照, 对HA/PDLLA复合材料进行体外降解实验和体内植入实验, 并进行扫描电镜观察. 结果表明HA/PDLLA复合材料较单纯PDLLA材料的降解速度减慢, 机械强度升高, 避免了过早的丧失力学强度. HA颗粒从材料表面脱落后, 成纤维细胞向组织内长入, 并伴有少量新生骨痂的形成, 显示HA/PDLLA复合材料具有良好的降解性能, 一定的成骨性和骨连接性. 24周时, HA/PDLLA材料被组织分隔包裹, 新生骨组织长入材料, 骨愈合情况良好, 具有足够的强度保证实验性松质骨骨折正常愈合.     

PTT/ABS-g-MAH/SCF复合材料的制备与性能

研究了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)/马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS-g-MAH)/短炭纤维(SCF)复合材料的力学性能、流变和结晶熔融行为.结果表明,ω(SCF)=10%时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度达到板值,冲击强度略有升高,SCF对PTT起到了较好的增强效果且不影响韧性;ω(SCF)>10%时,...     

聚碳酸亚丙酯/凹凸棒纳米复合材料制备与热稳定性研究

通过溶液共混法制备了聚碳酸亚丙酯/凹凸棒纳米复合材料。利用FT-IR、XRD和SEM表征手段研究了复合材料的结构。研究表明有机改性的凹凸棒在聚碳酸亚丙酯中分散均匀,平均粒径为70nm。利用TG研究了聚碳酸亚丙酯/凹凸棒纳米复合材料的热稳定性,结果发现纳米尺寸凹凸棒的引入能够显著提高聚碳酸亚丙酯的热稳定性,其中凹凸棒含量为0.5%的复合材料热稳定性最好,其5%、50%和最大热分解温度分别为273℃、291℃和289℃,相比PPC分别提高了63℃、53℃和52℃。     

原位共聚法制备聚DL丙交酯/β-磷酸三钙复合材料及性能研究

采用原位共聚法制备聚DL丙交酯/β-磷酸三钙(PDLLA/β-TCP)复合骨修复材料.以辛酸亚锡作引发剂,将一定比例的β-磷酸三钙与DL丙交酯(DLLA)混匀后在真空体系下开环聚合,并持续均匀振荡,得到PDLLA/β-TCP复合材料.通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)表征复合材料的有机-无机界面及整体复合情况;通过复合材料中PDLLA分子量及复合材料力学强度的测试考察了β-TCP的较佳加入量.研究发现:复合材料中β-TCP在PDLLA基质中分布均匀,有机-无机界面结合紧密;β-TCP比例越大,复合材料中PDLLA分子量越小;β-TCP对材料强度有增强作用,当β-TCP比例为30 wt%时,复合材料抗压强度可达99 MPa,抗弯强度可达76 MPa.     

聚碳酸亚丙酯共混改性研究进展

聚碳酸亚丙酯(PPC)是一种新型脂肪族聚碳酸酯,具有良好的生物相容性、降解性和极低的氧透过率,但其热性能和机械强度较差。聚碳酸亚丙酯的共混改性可以有效改善其性能。综述了近年来国内外聚碳酸亚丙酯共混改性的研究情况,分别介绍了聚碳酸亚丙酯/合成聚合物、聚碳酸亚丙酯/天然聚合物、聚碳酸亚丙酯/无机粒子、聚碳酸亚丙酯/有机小分子复合材料的制备方法与性能,并展望了其发展前景。     

羟基磷灰石(HA)表面改性对HA/聚乳酸复合材料力学性能的影响

采用三种高分子有机物聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸(PAA)对羟基磷灰石(HA)颗粒表面进行改性处理,以便改善两相在复合时的界面结合强度,从而获得力学性能优良的复合材料.首先,将三种高分子聚合物分别溶于含HA颗粒的水溶液中,均匀分散后经喷雾干燥获得改性的粉体;然后,利用流延法获得HA/PLLA复合材料薄膜.研究了3种高分子表面改性HA颗粒后复合材料的力学性能,以及自然断面的界面结合情况.结果表明HA表面经PEG改性后,HA与PLLA间的界面结合状态优良,HA/PEG/PLLA的断裂强度较未经表面改性处理的HA颗粒与PLLA的复合材料的断裂强度提高了31%.     

γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷与n-HA的界面作用研究

用傅立叶红外光谱(FT IR)、激光拉曼光谱(Raman)和X光电子能谱(XPS)等技术研究了纳米羟基磷灰石(n HA)与γ甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷(KH 570)偶联剂的界面作用。结果表明,用硅烷处理后的n HA 表面的羟基(—OH)出现较大变化,说明—OH 是与KH 570 相互作用的主要基团,C O 键的伸缩振动新峰及Si 峰的出现,说明硅烷已成功接枝在HA晶体表面。n HA晶体与有机硅烷之间的界面结合相互作用主要包括氢键和化学键,但也存在羰基与钙离子之间产生静电荷吸引的可能。用此改性的n HA与高分子或牙科树脂复合可大大改善n HA与复合材料的力学性能,并发挥n HA 的生物功能效应。     

PLLA/PBLG嵌段共聚物的合成及其结构表征

以L-丙交酯(LLA)为原料,在催化剂辛酸锡酯Sn(Oct)2的作用下,利用聚(γ-谷氨酸苄酯)的活性端氨基引发LLA进行开环聚合,合成了聚L-丙交酯 (PLLA)与聚(γ-谷氨酸苄酯)(PBLG)的共聚物,对反应条件的各项因素进行了讨论,确定了最佳反应条件是:m(催化剂):m(PBLG)=1:1;反应温度120℃;反应时间6h.并利用红外、核磁和凝胶渗透色谱方法对产物的结构进行表征.结果表明,所制备的共聚物为PLLA/PBLG/PLLA三嵌段共聚物.     

单模聚焦微波作用下端炔基修饰的聚(L-丙交酯)的合成与表征

在单模聚焦微波辐射作用下,以辛酸亚锡为催化剂,炔丙醇为小分子引发剂引发L-丙交酯开环聚合合成了端炔基修饰的聚(L-丙交酯)。通过正交实验考察了各种反应条件对产物产率的影响,得出最佳的聚合反应条件如下:反应温度110℃,微波功率45W,辐照时间45min,催化剂用量0.1%。在此基础上,通过改变n(L-丙交酯)∶n(炔丙醇)投料比合成了一系列端炔基修饰的聚(L-丙交酯),通过FT-IR、1H NMR、DSC、XRD和GPC对其结构与性能进行了研究。结果表明,在微波作用下,快速、高效地合成了端炔基修饰的聚(L-丙交酯)目标产物,且产物的结构与性能可以通过改变n(L-丙交酯)∶n(炔丙醇)投料比在一定程度上进行调控,随着L-丙交酯投料量增大,产物的分子量逐渐增大,熔点逐渐升高。     

钛(IV)配合物催化合成Ti-P聚乳酸材料微观结构分析

以双(烷氧-亚胺芳氧)基钛(IV)配合物为催化剂,催化D,L-丙交酯开环聚合合成Ti-P聚乳酸材料,为分析材料的微观结构和性能,采用IR、1HNMR、13C NMR、TG/DSC、拉伸/压缩以及扫描电镜等方法,对聚乳酸材料进行表征及测试。实验结果表明:该钛(IV)配合物催化D,L-丙交酯的加成反应不是随机加成聚合,存在中等程度的等规加成立构选择性,并能明显阻止分子内的酯交换,对D,L-丙交酯显示出可控开环聚合的特征;与Sn-P聚乳酸相比,采用具有烷氧-亚胺芳氧基大体积空间位阻的钛(IV)配合物为催化剂,可得窄分散度、规整度好的Ti-P聚乳酸,并能提高其热稳定性、抗拉伸和压缩的力学性能。     

聚β-羟基丁酸酯/羟基磷灰石复合材料的制备与性能

用聚丙烯酸（PAA），甲苯二异氰酸酯（TDI），硅烷KH－550，KH－570对羟基磷(HA）了表面接枝处理，再与聚β-羟基丁酸酯（PHB）复合制备了PHB／HA复合材料。同时也采用先溶解HA，再让其直接析出在PHB表面的方法制备了PHB／HA复合材料。结果表明，增进复合材料中两相间的相互作用能明显地提高得合材料的力学性能。     

高HA含量的PEKK/HA复合材料的制备及其力学相容性

本研究合成了一种由高分子聚醚酮酮(PEKK)和羟基磷灰石(HA)组成的复合材料,其中部分HA被PEKK包裹,制得的PEKK/HA复合材料中HA的质量分数达到50%,与人体骨骼中HA的含量相近。该复合材料中HA在PEKK中分布均匀,无明显的相分离现象,模量为14.5GPa,硬度为0.5GPa,断裂屈服强度为167.65MPa,此三项力学性能均与人体骨骼的性能接近。     

磷酸单酯偶联剂改性羟基磷灰石/高密度聚乙烯复合人工骨材料的制备和性能

采用磷酸单酯偶联剂对羟基磷灰石( HA) 进行表面改性处理, 通过熔融共混复合等工艺制备了改性HA/ 高密度聚乙烯( HDPE) 复合人工骨材料。用IR、TGA 和燃烧实验对复合材料的结构和组成进行了表征, 并对复合材料的流变性能、热稳定性、力学性能进行了初步研究。结果表明,所制备的改性HA/ HDPE 复合材料比未改性HA/ HDPE 具有更好的流变性能和机械力学性能, 组成均一, 具有良好的热稳定性, 通过控制复合材料中改性HA 及HDPE 配比, 可制备出机械力学性能优良的复合人工骨材料, 在生物医学材料研究中具有重要意义。      

Ti/HA生物复合材料的研究进展

钛系医用合金虽然生物相容性较好,在医学领域得到推广应用,但其主要问题是生物活性及耐磨性不理想,容易被磨损或粘住。钛合金和羟基磷灰石(HA)的复合成为生物医用材料的研究热点。综述了近年来Ti/HA生物复合材料的常用制备方法及优缺点,总结了Ti/HA复合材料的研究现状及存在的问题。另外,指出了钛掺杂HA不仅可解决有害的涂层-金属界面层的问题,而且具有杀菌的功效。     

不同反应条件对原位聚合聚DL丙交酯/β-磷酸三钙复合材料强度的影响

在骨修复领域以无机钙质成分增强的聚乳酸基复合材料应用最为广泛.本文采用原位共聚法制备聚DL丙交酯/β-磷酸三钙(PDLLA/β-TCP)复合骨修复材料.以辛酸亚锡作引发剂,将一定比例的β-磷酸三钙与D L丙交酯(DLLA)混匀后在真空体系下开环聚合,并持续均匀振荡,得到PDLLA/β-TCP复合材料.研究发现,TCP的加入对材料强度有增强作用,但β-TCP的加入对PDLLA的分子量将造成不利影响.在引发剂质量分数为0.1%,150℃反应16h,β-TCP的加入量为30%条件下,材料抗压强度达95MPa,抗弯强度达69MPa.     

聚-DL/L-丙交酯(30DL/70L)纳米纤维的电纺研究

对生物可吸收聚-DL/L-丙交酯(30DL/70L)体系进行了静电纺丝.研究了聚-DL/L-丙交酯(30DL/70L)的浓度,加料速度,电压,喷头与接收体之间的距离等因素对纤维形态的影响,制备出纳米纤维膜,并用扫描电镜(SEM)等对纤维膜进行表征.结果表明,电纺溶液浓度和溶剂对纤维直径影响比较明显,减小电纺溶液浓度和采用复合溶剂CHCl3/DMF可得到更细的纳米纤维;一定范围内适当的增加电压、减小距离和减小加料速度有利于减小纤维直径.在聚-DL/L-丙交酯(30DL/70L)浓度为5g/100mL溶剂、加料速度1mL/h、喷头与接收体之间的距离6cm、电压15kV电纺条件下,可制备直径50nm左右的聚-DL/L-丙交酯(30DL/70L)纳米纤维膜.     

聚-3-羟基丁酸酯及其共聚物的合成与表征

合成一种环烷氧锡化合物,用氢谱、元素分析和质谱对其结构进行表征确认,并以其作为β-丁内酯开环聚合的引发剂制备聚-3-羟基丁酸酯,考察了单体引发剂配比、聚合时间和聚合温度等聚合条件对聚合产物特性粘度的影响.由丁内酯与丙交酯、己内酯共聚制备聚(丁内酯-丙交酯)和聚(丁内酯-己内酯)共聚物,并用FT-IR、1H-NMR、DSC等手段对聚合物的结构及性能进行了表征.     

HA/HDPE多尺度生物复合材料的制备与力学性能

采用原位矿化复合-固相挤出技术制备羟基磷灰石/高密度聚乙烯(HA/HDPE)复合材料。结果表明,原位矿化-固相挤出制备的HA/HDPE复合材料是一种纳米HA颗粒均匀分散、界面结合强度高、HA/HDPE复合纤维定向排列的多尺度结构复合材料,在纳米尺度上HA均匀分散在HDPE基体中,在微米尺度上形成HA/HDPE复合纤维,在显微尺度上定向排列的HA/HDPE复合纤维形成织构结构。该HA/HDPE多尺度结构复合材料的力学性能与传统的熔融挤出的HA/HDPE复合材料相比有显著提高,拉伸强度达到245MPa,弯曲强度达到165MPa,拉伸模量为18.1GPa,力学性能均达到人体皮质骨的力学要求。     

PEEK/HA生物复合材料的结晶动力学

在合成聚醚醚酮(PEEK)的基础上,采用原位聚合法制备了纳米羟基磷灰石(HA)质量分数分别为10%,20%,30%的PEEK/HA复合材料。采用差示扫描量热仪(DSC)研究了纳米羟基磷灰石对PEEK结晶动力学的影响。通过Kissinger法和Ozawa法分别计算出复合材料结晶动力学参数。结果表明,纳米羟基磷灰石在PEEK/HA复合材料中可起成核剂作用,能降低PEEK结晶活化能,在加入20%纳米羟基磷灰石时,聚醚醚酮复合材料的结晶活化能(ΔE)最低,结晶效果最好。