PCL/PLLA共混物的制备及其形状记忆功能研究

以聚己内酯(PCL)与左旋聚乳酸(PLLA)为基体,采用共混改性的方法制备PCL/PLLA共混物,并获得具备形状记忆功能的共混物,以满足医学工程对可生物降解的形状记忆功能材料的特殊需求。由于两者的溶解度参数相差较大,采用无生理毒性的柠檬酸三丁酯(TBC)作为共混物增容剂。研究了PLLA含量、拉伸比、回复次数与共混物形状记忆功能之间的关系。结果表明,TBC可明显改善PCL与PLLA的相容性,用其制备的PCL/PLLA共混物在PLLA含量大于20%时,具备较好的热致形状记忆功能。     

PCL在PCL/PLLA复合材料中的结晶行为研究

研究了PCL(聚己内酯)在PCL/PLLA(聚左旋乳酸)共混物或共聚物中的结晶行为,结果表明：PCL与PLLA为不相容体系,共混物在80℃热熔结晶后仅出现轻微相分离,但在180℃熔融后则出现明显的相分层;共聚物由于存在化学键作用,相分离现象不明显,但PCL结晶受限比共混物更严重。基于PCL与PLLA不相容的特性,通过2种不同的方法分别制备了PCL/PLLA双层膜和叠加膜,研究发现：在双层膜中由于两膜界面处存在部分混溶,导致PCL膜形成规整的环带球晶;叠加膜由于不存在界面混溶,只能形成普通黑十字消光球晶。     

PHB/PLLA共混电纺纤维可纺性的研究

采用静电纺丝法制备了聚β-羟基丁酸酯/左旋聚乳酸(PHB/PLLA)共混纤维,探讨了静电纺丝工艺及PHB/PLLA共混电纺纤维的可纺性。结果表明:对共混溶剂氯仿/N,N-二甲基甲酰胺(CF/DMF)体系,随DMF在共混溶剂中含量增加,PHB/PLLA纤维形态由连续的纤维变为微球;对CF溶剂体系,随纺丝溶液浓度增加,PHB/PLLA纤维形态从微球状变为珠状体,再变成纺锤体,最后形成连续纤维;适宜的PHB/PLLA共混电纺纤维的工艺条件如下:PHB/PLLA质量比为1∶1,溶剂为CF,电纺溶液质量分数为4%,推进速度为0.15 mm/min,板间距17 cm,电压18 kV。     

静电纺PLLA/PCL有序纤维的制备及性能研究

以三氯甲烷为溶剂,按聚乳酸(PLLA)/聚己内酯(PCL)质量比70/30配制质量分数3%的溶液进行静电纺丝,接收装置为转筒,电压为10 kV,接收距离为25 cm,推进速度为1.0 mL/h,制备PLLA/PCL有序纤维膜。通过对有序纤维膜进行扫描电镜、X射线衍射、动态力学性能以及力学性能测试,讨论了转筒的表面线速度对PLLA/PCL有序纤维膜性能的影响。结果表明:随着转筒表面线速度的增加,收集的有序纤维接近于平行排列,纤维的排列有序度提高;转筒表面线速度为3.75 m/s时,收集的有序纤维膜的晶粒尺寸及结晶度达到最大值,拉伸强度也达到最大值;转筒表面线速度大于3.75 m/s,收集的有序纤维膜的结晶度和晶粒尺寸减小,拉伸强度降低;转筒表面线速度为3.75 m/s时,得到的PLLA/PCL有序纤维膜的综合性能最好。     

PHBV/PCL共混纤维的结构与性能

采用熔融纺丝法制备聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)/聚ε-己内酯(PCL)生物可降解共混纤维。采用差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪、热台偏光显微镜和傅立叶变换红外光谱仪对PHBV/PCL共混体系的相容性和结晶性能进行了表征。结果表明:PHBV和PCL是不相容的;PHBV/PCL共混体系中的PHBV影响了PCL的结晶机制和结晶速率,PCL的结晶形态没有改变;PCL不影响PHBV的结晶机制,降低了PHBV的结晶速率,改变了PHBV的结晶形态。     

PHB/PLLA/PEO共混纤维的晶态结构与拉伸性能研究

采用溶液干纺法制备了聚β-羟基丁酸酯/聚乳酸/聚氧乙烯(PHB/PLLA/PEO)共混纤维,研究了PHB/PLLA/PEO初生纤维的晶态结构、在50℃和110℃下拉伸后共混纤维的力学性能及表面形态。结果表明:PHB与PLLA在PHB/PLLA/PEO共混纤维中的晶型均为α晶型;初生纤维经50℃和110℃拉伸2倍后,纤维的断裂强度均有所增加,断裂伸长率减小,50℃拉伸的纤维断裂强度高于110℃拉伸,其断裂方式均为韧性断裂;w(PEO)为5%,PHB/PLLA质量比为1:1,50℃拉伸2倍的PHB/PLLA/PEO共混纤维断裂强度为0.471 cN/dtex,断裂伸长率为34.05%     

PLA/PCL纤维及其支架的制备与力学性能研究

将一定质量比聚乳酸(PLA)与聚己内酯(PCL)进行共混,通过熔融纺丝得到PLA/PCL初生纤维,再经过热拉伸后得到PLA/PCL纤维;利用自制模具采用手工编织的方法制备了PLA/PCL管道支架;对PLA/PCL纤维及其支架的结构与性能进行了表征。结果表明:当PLA/PCL质量比为40:60时,PLA/PCL初生纤维的综合力学性能较好;拉伸温度和拉伸倍数对PLA/PCL初生纤维的力学性能影响较大,当拉伸温度为85℃、拉伸倍数为7时,所得的PLA/PCL纤维力学性能最好;在一定温度区间内,PLA/PCL支架的支撑力随着定型温度的升高而升高,合适的定型温度应为其玻璃化转变温度至130℃之间,制备的PLA/PCL支架具有良好的弯曲性、压缩性和支撑性能,能满足支架应用的需求。     

PBS/PCL共混物的增容研究

采用1,4-丁二酸、1,4-丁二醇和己内酯为共聚单体,合成丁二酸丁二酯-己内酯共聚物[P(BS-coCL)],作为聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚己内酯(PCL)共混物的增容剂。通过将m(PBS)∶m(PCL)为80∶20的PBS/PCL共混物与增容剂熔融共混,制备不同增容剂含量的PBS/PCL共混物。结果表明:随着增容剂P(BS-co-CL)的加入,PCL相的结晶能力增强,PBS相的结晶能力减弱;增容剂的加入未改变共混物中PBS及PCL相的晶体结构;当增容剂用量为5 phr时,共混物两相的界面相容性提高,共混物晶体生长受到抑制,晶体尺寸变小,共混物的拉伸形变显著增大。     

淀粉/PCL共混物的研究进展

介绍了淀粉／PCK的共混目的及该体系在增容方法方面的研究进展。     

PCL/PLA共混物微孔发泡行为研究

通过熔融共混制备了不同聚乳酸(PLA)含量的聚己内酯(PCL)/PLA共混物,研究了PLA含量对共混物相形态以及流变性能的影响,并通过超临界CO2发泡研究了相形态及黏弹性对泡孔结构的影响。结果表明,随着PLA含量的增加,分散相的尺寸和密度均有所增加,并且PLA的添加提高了共混物的黏弹性。在超临界CO2发泡过程中,异相成核点增加,泡孔密度提高,且熔体强度的提高有效抑制了发泡过程中泡孔的塌陷,泡孔形貌得到改善,并且对孔隙率和开孔率进行了分析,给出了开孔机理。     

PCL/PVME共混物的结晶行为

采用溶液共混法制备了聚ε-己内酯(PCL)/ 聚乙烯基甲基醚(PVME)共混物,采用差示扫描量热法（DSC）研究了共混物的相容性,通过广角X射线衍射及偏光显微镜研究了共混物中PVME含量对PCL晶体结构及结晶形态的影响。结果表明,共混物的DSC曲线只出现了一个玻璃化转变温度,说明共混物为相容体系,共混物中PVME 的存在没有改变PCL 的晶体结构。     

PCL/PVP共混膜的制备及其性能研究

利用溶液浇铸法制备了聚ε-己内酯(PCL)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混膜,分析了PCL/PVP共混膜的结晶性能、相容性、力学性能、亲水性和生物降解性能。结果表明:PVP的加入对PCL的结晶晶型无影响,但产生了稀释作用,两者可以相容且在共混过程中未发生化学反应;一定含量的PVP有助于增强共混膜的力学性能,PVP的质量分数为20%时,PCL/PVP共混膜力学性能最佳;随着PVP含量的增加,共混膜与水的接触角减小,吸水率逐步增大,PCL的亲水性得到改善;PCL/PVP共混膜在磷酸盐缓冲液中的失重率随PVP含量的增加而增大,且共混膜的失重率逐渐由PCL主导过渡到PVP主导,加入脂肪酶可加速PCL/PVP共混膜的降解。     

PCL/MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的研究

以聚己内酯二醇(PCL)和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为原料,用二元醇1,4-丁二醇(BDO)和三元醇(TMP)混合物作扩链剂制备了聚氨酯(PU)弹性体,研究了预聚体NCO基含量、扩链剂用量和扩链系数对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,聚氨酯弹性体的硬度、模量和强度随预聚体NCO基含量的增加而增加,扩链剂三元醇质量分数超过20%后,弹性体力学性能下降幅度较大,扩链系数大于0.95时,聚氨酯的力学性能急剧降低。     

PLLA/PMMA共混物的性能及形变机理研究

关于左旋聚乳酸(PLLA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物的结构与性能的研究很多,但对共混物变形机理的研究较少。采用熔融共混法制备了不同比例的PLLA/PMMA共混材料。以差示扫描量热法(DSC)、拉伸测试、扫描电子显微镜(SEM)等对共混物性能进行表征,结果表明,PMMA与PLLA为完全相容的体系。共混物中PMMA含量增加,玻璃化转变温度升高,冷结晶温度上升,结晶熔融焓下降,熔融峰温度未明显改变。熔体降温过程中,PLLA结晶度随PMMA含量增加,呈现先上升后下降的趋势,结晶温度则单调下降。共混物的拉伸强度、屈服强度随PMMA含量升高而增大,但断裂伸长率下降。PM M A含量较少时,共混物主要通过剪切滑移变形,随着PM M A含量升高,共混物的变形逐渐演变为银纹-裂缝机理。     

PLLA/TPU共混挤出物流变性及聚集态结构的研究

通过熔融共混制备了聚L-乳酸(PLLA)和热塑性聚氨酯(TPU)的共混物,并研究了该PLLA/TPU共混挤出物的流变性能及聚集态结构。结果表明:该PLLA/TPU共混物为假塑性流体,随着共混体系中TPU含量的增加,共混物熔体的表观黏度提高,且非牛顿指数减小,即共混物的黏度对剪切速率的敏感性增强;另外,随着剪切速率或TPU含量的增加,PLLA/TPU共混挤出试样的结晶度呈下降趋势,其断裂强度与模量亦有所降低,而断裂伸长率则有所提高。     

纳米碳酸钙填充PLLA和PCL复合材料弯曲性能的研究

研究了纳米碳酸钙(nano-CaCO3)含量对填充聚左旋乳酸(PLLA)、聚己内酯(PCL)复合材料弯曲性能的影响及不同比例PLLA、PCL共混后的弯曲性能变化规律。结果表明:随着nano-CaCO3含量的增加,PLLA复合体系弯曲强度下降,而弯曲模量则先增大后减小;PLLA/PCL/nano-CaCO3复合体系的弯曲模量符合经典混合法则,弯曲强度随共混比的变化呈现出高度的线性规律。     

3D打印TPU/PCL共混物食管支架在食管内的生物力学性能

通过静态和动态的有限元数值模拟及体外力学试验,研究不同组分比的3D打印热塑性聚氨酯(TPU)/聚己内酯(PCL)共混物支架与食管模型之间的生物力学特性,实现对支架植入后食管生物力学表征的预测。采用Abaqus软件对支架植入释放、吞咽收缩和动态迁移过程进行有限元模拟,结合力学试验,对食管模型的收缩率、抗迁移力和管壁应力等指标进行量化、比较和分析。结果表明该支架具有良好的径向性能,能在吞咽压力下保持正常形状且无较大变形,而且比商用食管支架对食管产生的最大等效应力小,可以缓解患者的不适。有限元模拟结果与试验结果吻合度较好。使用有限元方法结合3D打印技术可以快速模拟支架的生物力学性能,并反馈到支架的设计上,优化3D打印共混物支架的制造参数。通过有限元模拟真实的生物力学环境,可以更直观地体现支架植入的治疗效果,为支架的设计和临床选择提供科学的建议。     

PP/POE共混物力学性能研究

用双螺杆挤出机制备了聚丙(烯PP)/聚烯烃弹性(体POE)共混物,研究了POE用量对PP/POE共混物冲击性能、拉伸性能及弯曲性能的影响。结果表明:随着POE含量的增加,PP/POE共混物的冲击强度明显提高;拉伸强度及拉伸模量弯、曲强度及弯曲模量、断裂伸长率及断裂强度均减小。