聚乳酸-羟基乙酸/改性纳米羟基磷灰石复合多孔支架材料的研制

聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)/改性纳米羟基磷灰石(MHA)复合多孔组织工程支架材料的制备主要包含以下步骤:首先通过室温化学共沉淀法制备纳米羟基磷灰石,然后通过L-丙交酯在二甲苯溶液中聚合接枝纳米羟基磷灰石得到改性的纳米羟基磷灰石;最后通过改进的热致相分离两步初化法制备PLGA/MHA复合多孔支架.X射线衍射仪(XRD)显示纳米羟基磷灰石合成成功,透射电子显微镜(TEM)结果显示其为半径为30～50nm的球形,红外光谱显示聚乳酸成功的接枝到纳米羟基磷灰石表面;扫描电子显微镜(SEM)结果表明改进的热致相分离两步初化法制备的PLGA/MHA复合多孔支架的孔径在100～450μm.     

高强度力学性能丝素/羟基磷灰石多孔支架材料的初步制备

以丝素和羟基磷灰石为基材,磷酸盐缓冲液为溶剂,戊二醛为交联剂制备丝素/羟基磷灰石支架材料,对丝素生物材料在骨材料中的开发应用有积极意义。研究表明,丝素/羟基磷灰石复合材料具有结晶结构和β构象。当丝素与羟基磷灰石的比例为6/4时,支架材料的弹性模量和压缩强度达到最大,分别为48.087 MPa和1.427 MPa,孔隙率...     

蓖麻油基聚氨酯的制备及其性能研究

采用可再生的蓖麻油、甘油、TDI为原料,合成出端-NCO的蓖麻油基聚氨酯(PU)预聚体.对预聚体中NCO的含量进行了测定,并采用FT-IR对材料进行了定性分析;采用TG对蓖麻油基PU膜的热性能进行分析,并对固化后的材料力学性能进行了测试.结果表明:蓖麻油基PU预聚体的NCO含量在5.25%～4.93%时,体系在-18～40 ℃能固化成膜,且成膜物具有较好热学性能和力学性能.     

无皂蓖麻油基聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、蓖麻油(C.O)、二羟甲基丙酸(DMPA)及甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要原料,采用自乳化法制备蓖麻油基水性聚氨酯预聚体,并以此为种子乳液进行丙烯酸酯单体的无皂乳液聚合,制备出了以蓖麻油基聚氨酯(CPU)为壳、聚丙烯酸酯(PA)为核的无皂核壳蓖麻油基水性聚氨酯-丙烯酸酯(CPUA)复合乳液。研究了蓖麻油对复合乳液及其胶膜性能的影响,并采用透射电镜(TEM)确认了复合乳液的结构,红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)及热失重(TGA)分析研究了聚合物的结构及其性能。结果表明,当C.O与PCDL中—OH物质的量之比为1∶3时,乳液性能稳定,胶膜具有良好的耐水性及力学性能。IR、XRD及TEM表明CPUA间存在一定的交联,促进了硬段、软段间的相容性。与水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)相比,合成的CPUA热稳定性得以提高,胶膜拉伸强度高达111MPa。     

不同异氰酸酯固化的蓖麻油/酚氧树脂聚氨酯的动态力学性能

４,４′－二羟基二苯基丙烷与环氧氯丙烷,在ＢＦ３ＯＥｔ２催化剂作用下,反应生成端羟基酚氧树脂,与蓖麻油混合,用３种异氰酸酯（ＴＤＩ、ＩＰＤＩ和ＨＤＩ）作固化剂,制得一系列交联聚氨酯,研究了这３种聚氨酯的动态力学性能。结果表明,它们都有一个玻璃化转变温度,组分相容性好,改变ＮＣＯ／ＯＨ摩尔比和蓖麻油／酚氧树脂的质量比,可制得一系列具有阻尼性能好的浇注型聚氨酯材料。     

多孔n-HA/CS/PA66三元复合支架材料的制备及性能

采用常压共混复合法制备了纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚酰胺66(n-HA/CS/PA 66)三元复合材料,并以乙醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮和氯化钠混合物为致孔剂的粒子沥滤法制备了n-HA/CS/PA 66三元复合多孔支架材料,用燃烧试验、IR、XRD、SEM、孔隙率及力学性能测试等手段对其进行了表征。结果表明,n-HA在复合材料中分布均匀且呈弱结晶状态,复合前后三组分的化学组成未发生显著变化,但三相间两两均发生了相互作用。在制备n-HA/CS/PA 66多孔材料时,加入少量的聚乙烯吡咯烷酮可使该多孔材料孔隙率更高,孔的贯通性更好。     

蓖麻油基水性聚氨酯的制备及性能

以蓖麻油作为多元醇原料,通过分步法制备了高性能环境友好的蓖麻油基水性聚氨酯(CWPU),研究了2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)含量、蓖麻油含量和n(-OH)/n(-NCO)值对CWPU分散体及薄膜性能的影响。结果表明,DMPA含量和n(-OH)/n(-NCO)值对分散体的粒径分布和薄膜的耐水性具有显著的影响,当n(-OH)/n(-NCO)值为0.99时,添加5%的DMPA就可得到奶白色CWPU分散体,CWPU薄膜的吸水率仅为148.3%;当DMPA含量为7%,n(-OH)/n(-NCO)值达到0.83时即可得到半透明泛蓝光的分散体,CWPU薄膜的吸水率仅为107.8%;蓖麻油含量对薄膜的玻璃化转变温度(T_g)、强度和韧性具有显著影响,当蓖麻油含量为50%时,T_g、弹性模量和断裂伸长率分别为41.6℃、65.33 MPa和317.37%。所有分散体的存储稳定性均在6个月以上。文中在引入较低的亲水基团含量条件下制备的CWPU分散体能够稳定存在并具有优异的耐水性能和力学性能。     

纳米羟基磷灰石/聚合物多孔复合支架材料

为提高骨组织工程支架材料的力学性能,改善其生物活性,综合天然与合成高分子的优点,采用溶液共混相分离法制备出聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)多孔支架材料, 并进一步采用离心注浆法填充具有生物活性的纳米羟基磷灰石(HA)-聚乙烯醇(PVA)复合浆料, 制备了n-HA-PVA/PCL-CS复合多孔支架材料, 改善了PCL-CS支架材料力学性能。采用扫描电子显微镜、红外光谱、元素分析、孔隙率和抗压强度试验对材料进行了表征。结果表明, PCL-CS支架材料的内部具有蜂窝状的相互贯通的孔隙结构,孔隙率可以达到60%～80%。CS含量越大,孔隙率越大,而抗压强度越小。填充后的n-HA-PVA/PCL-CS复合多孔支架材料,孔隙率有所下降,但仍大于60%,而其弹性模量可提高至25.71 MPa。      

n-HA/PVA复合纳米纤维的静电纺丝制备

采用静电纺丝法制备了羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维。并用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对所制得纳米纤维的结构和形貌进行了表征。结果表明,静电纺丝的纤维中聚乙烯醇的结晶度明显降低,羟基磷灰石与聚乙烯醇为物理复合;复合纤维随着羟基磷灰石含量增加,直径增大且分布均匀性降低;羟基磷灰石/聚乙烯醇质量比为2/8时,复合纤维形貌较佳。说明静电纺丝法制备羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维是可行的。     

磷酸钙/纤维蛋白胶复合支架材料的结构及力学性能分析

用可吸收磷酸钙骨水泥和纤维蛋白胶按一定比例体外构建复合支架材料,通过XRD、SEM、抗压实验和空隙率测试等方法对其结构及力学性能进行分析.结果发现:由于加入纤维蛋白胶,复合支架材料在一定程度上延长了磷酸钙骨水泥的初凝时间,但并不影响磷酸钙骨水泥的终凝时间;同时,加入纤维蛋白胶改变了骨水泥固化体的微观结构,提高了骨水泥的抗压强度,其最大抗压强度达到14MPa,弹性模量在96.64～269.39MPa之间,空隙率为38.8%.与在同样条件下制备的磷酸钙骨水泥比较,复合支架材料的抗压强度增强了55.6%,而空隙率仅仅下降了6.9%;XRD分析显示,复合支架材料并不影响磷酸钙骨水泥的最终的转化,其结晶结构仍是羟基磷灰石结构,是更好的骨组织工程支架材料.     

纤维涂层对复合材料力学性能的影响

对于ＳｉＣ纤维／ＭＡＳ微晶玻璃复合系统，发现在烧结温度下，纤维和基体之间有较严重的化学反应发生，界面结合强，力学性能较差．通过对ＮｉｃａｌｏｎＳｉＣ纤维加涂层，发现Ｎｂ２Ｏ５和ｃ涂层对复合材料的界面结合改善不大，而ＬＣＡＳ晶玻璃涂层能使纤维和基体间的界面结合明显减弱，力学性能大幅度提高，室温抗折强度和断裂韧性分别达３２７ＭＰａ和１３．９ＭＰａ·ｍ１／２．     

HA改性短切碳纤维/PMMA生物复合材料力学性能的研究

采用原位合成与溶液共混的方法,制备了纳米羟基磷灰石(HA)-短切碳纤维（C_f）/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料, 研究了HA对HA-C_f/PMMA复合材料的力学性能和微观结构的影响. 采用万能材料试验机测试了HA-C_f/PMMA复合材料的力学性能,用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和红外吸收光谱仪(FT-IR)分析测试手段对材料的组成结构及断面的微观形貌等进行了测试和表征. 结果表明,采用卵磷脂改性后的HA纳米片与PMMA基体的界面结合性能得到了有效改善,显著提高了复合材料的力学性能;随着HA含量的增加,HA-C_f/PMMA复合材料的弯曲强度、拉伸强度、压缩强度、弯曲模量和拉伸模量均呈先增大后减小的趋势. 当HA含量在8wt%时,复合材料的力学性能最佳.     

骨组织工程支架材料及其力学性能

骨组织工程的研究是组织工程最为活跃的领域之一,如何制备理想的骨支架材料是当前的一个研究热点.通过人们的努力,目前已有多种骨组织工程支架材料问世.综述了各类骨组织工程支架材料的优缺点,对比了它们的力学性能,并对骨组织工程的前景进行了展望.     

双模聚氨酯交联体系的力学性能

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PET)以及聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为粘合剂,多异氰酸酯(N100)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为固化剂,三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,制备了PETS/PETL/N100、GAP/PETL/N100、GAP/PET/IPDI/TMP、GAP/HTPB/IPDI/TMP四种双模聚氨酯交联体系,研究了双模网络对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,双模体系较之于短链单模体系,力学性能有了较大的改善。双模聚氨酯交联体系力学性能的提高主要是非仿射变形的结果,非仿射变形程度主要取决于交联点之间的氢键数。单组分固化反应速率的差异对双模体系的力学性能影响较大。     

纳米HA/PU复合材料的力学性能和热性能

以4 , 4′-亚甲基二环己基二异氰酸酯( H₁₂MDI) 、聚乙二醇、蓖麻油、1 , 4-丁二醇和具有生物活性的纳米羟基磷灰石(n-HA) 为原料, 采用预聚法制备了纳米羟基磷灰石/ 聚氨酯( HA/PU) 复合材料, 并对其力学性能和热性能进行了研究。结果表明: 复合材料的拉伸强度和断裂伸长率随n-HA 含量的增加而提高。当n-HA 的质量百分数为30 %时, 复合材料的综合力学性能达到最佳, 与纯PU 相比, 拉伸强度和断裂伸长率分别提高了186 %和107 %。动态力学分析得出复合材料的储能模量随n-HA 质量百分含量的增加而显著上升。TGA 试验表明HA/PU 纳米复合材料的热稳定性能随n2 HA 的添加得到改善, 而DSC 分析显示n-HA 的加入在一定程度上降低了PU 软段的结晶度。这些结果均表明该n-HA/PU 是一种有应用前景的组织工程材料。      

环境温度对聚氨酯弹性体/环氧复合板力学性能的影响

制备了聚氨酯弹性体/环氧复合板;研究了环境温度对复合板的拉伸、弯曲力学性能的影响。结果表明:复合板的扯断力、弯折力及聚氨酯弹性体的拉伸性能随环境温度的升高先下降再上升,断口处的粘接状态对复合板的弯折力影响显著。     

聚氨酯弹性体的结构与力学性能

室温催化合成了一系列不同结构的聚氨酯弹性体，研究了软硬链段的化学结构对聚氨酯弹性体形态结构和力学性能的影响规律，结果表明，由MDI合成的PU弹性体的力学性能和阻尼性能优于相应的由TDI合成的PU弹性体，对称结构的MDI易规整排列，提高了力学强度，软硬链段之间的相容性和较强的相互作用有利于提高弹性体的力学性能。     

纳米ZnO/改性氢化蓖麻油复合材料的制备及性能

为改善纳米ZnO在油相有机介质中的分散性,采用异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯(NDZ201)对纳米ZnO进行改性。采用扫描电镜(SEM)对改性后纳米ZnO的形貌进行表征,利用红外光谱仪(FTIR)对改性后纳米ZnO的结构进行表征,通过紫外-可见分光光度计(UV-Vis)及接触角测试仪(CA)等对改性后纳米ZnO的性能进行测试。结果表明:NDZ201成功对纳米ZnO进行表面改性,改性后纳米粒子的分散性得到改善,且粒子表面疏水化程度提高,亲油化度增加,紫外吸收强度增大。将NDZ201改性后纳米ZnO引入氢化蓖麻油中,制备纳米ZnO/改性氢化蓖麻油复合材料,并将该复合材料应用于皮革纤维中。纳米ZnO/改性氢化蓖麻油复合材料的乳胶粒呈球形;纳米ZnO与改性氢化蓖麻油具有抗紫外协同效应;与改性氢化蓖麻油相比,复合材料应用后皮革纤维具有更好的耐黄变性能。     

一种硅氧烷杂化聚氨酯弹性体的制备及动态力学性能

用4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃醚二醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为主要原料,制备出新型硅氧烷杂化聚氨酯弹性体。通过红外光谱,动态力学分析,原子力显微镜等研究了产物的结构及性能。结果表明,不同于传统二胺或二醇扩链的聚氨酯弹性体硬段晶区的片层结构,硅氧烷杂化聚氨酯弹性体硬段区为三维网络状结构,受力时不易破碎和滑移,其软段玻璃化转变温度较4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)扩链型弹性体向低温方向移动9℃,具有更完整的相分离程度和更低的力学损耗。     

水用量对全水发泡聚氨酯泡沫形态和力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)并结合物理力学性能测试,对高水用量(3phr~11phr)所制备的全水发泡低密度聚氨酯泡沫的形态和力学性能进行表征,结果表明,水用量逐渐从3phr增加到11phr,发泡聚氨酯物料的乳白时间、凝胶时间和不粘手时间逐渐延长,泡沫中的取代脲结构含量和氢键化程度逐渐增加,泡沫密度和力学性能逐渐降低,泡孔平均孔径呈先增大、后减小的趋势,然而泡沫的比强度和氨基甲酸酯含量变化不大。