亲水性聚氨酯复合材料的体外降解性和细胞相容性

采用摇床法和体外细胞培养法对亲水性羟基磷灰石/聚氨酯(HA/PU)纳米复合材料的体外降解性和体外细胞相容性进行了评估。结果表明:HA/PU纳米复合材料在磷酸缓冲溶液中浸泡不同时间后,材料发生了不同程度的降解。纳米HA含量对复合材料的降解性有一定影响,纳米HA含量较高的复合材料表现出较缓的降解速率。体外细胞相容性实验表明,MG63细胞在纯PU上成球型,抱团生长;而MG63细胞在HA/PU复合材料上生长良好,牢固地黏附在表面,并借助伪足在材料表面充分伸展,这说明HA/PU复合材料为细胞的黏附、增殖以及生存活力的维持提供了有利的环境。这些结果表明该HA/PU纳米复合材料有望用于骨组织工程修复。     

生物相容性聚氨酯支架材料的研究

通过半预聚法制备了聚氨酯支架材料。研究了不同稳定剂和开孔剂含量对支架材料形貌结构的影响,通过SEM表征了支架材料的结构,观察了细胞在聚氨酯支架材料上的生长情况。结果表明开孔剂用量的增大使材料的泡孔变大,并促进孔与孔之间的连接和贯通。随着泡沫稳定剂含量增加,材料平均孔径逐渐下降,孔隙率增大,密度降低。SEM照片显示材料泡孔比较均匀,泡孔之间相互连接贯通。细胞相容性研究表明,细胞能在三维支架材料上生长,并分泌出细胞外基质,支架材料具有良好的细胞相容性。     

聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液及其相容性

用N-甲基二乙醇胺、甲苯二异氰酸酯、聚异丙二醇等制得了水性的阳离子聚氨酯(PU),再和含丙烯酸等丙烯酸酯类混合单体聚合反应制得稳定的聚氨酯/聚丙烯酸酯(PUA)乳液。将PUA膜与PU的差谱覆盖在聚丙烯酸酯(PA)红外图谱上,在3408.57cm-1和1582.86cm-1处出现了新的峰,表明漆膜分子内形成了新的相互作用。DSC测得漆膜只有一个玻璃化转变温度,说明漆膜是共混相容的离聚物。比较了不同AA/MDEA摩尔(叔氨基和羧基)比值下的乳液粒径、黏度以及漆膜的各项力学性能,比值在0.8:1附近时,漆膜的热稳定性较好,各项力学性能均满足技术性能要求。     

基于嵌段聚醚酯多元醇的聚氨酯控释机理研究

针对海洋工程设备中弹性基材的防污特殊需求,合成聚乙二醇（PEG）/聚己内酯（PCL）嵌段共聚物PEG/CL_X,并与HDI三聚体固化形成可降解聚氨酯,研究其亲水性能及降解性能,再将PEG/CL_X与氧化亚铜等结合,制备成一系列的海洋防污涂层,研究其控释机理。     

聚醚聚氨酯/离子化聚醚阳离子型固体电解质的研究

由富马酸二甲酯通过磺化及酯交换反应合成了一系列不同分子量的侧链为磺酸钠基团的磺化聚醚，并将它们与聚氨酯共混制得了阳离子型聚氨酯固体电解质，利用红外，拉曼，DSC，交流复阻抗谱对该体系进行了研究，结果表明，聚氨酯／离子化聚醚复合膜具有一定的导电能力；离子化聚醚的分子量，加入量影响复合膜的导电性能，随着离子化聚醚含量的增加，电导率增大，复合膜的导电性能随温度的上升而提高，在一定的温度范围内，导电行为符合Arrhenius公式。     

冠脉支架表面聚醚聚氨酯涂层的制备工艺及性能研究

利用浸涂方法在不锈钢冠脉支架表面制备出聚醚聚氨酯涂层.针对冠脉支架复杂的网状结构,对制备工艺进行了研究.结果表明,该涂层具有完整无缺陷的表面形貌,低的表面粗糙度,满足要求的力学性能,并保持了聚醚聚氨酯的微相分离结构,从而保证了良好的血液相容性.本项研究为探索简便而有效的支架表面涂层制备工艺奠定了基础.     

聚醚酯型聚氨酯弹性体的结构与阻尼性能关系

以丙氧基新戊二醇(PONPG)与二元酸缩聚反应合成了聚丁二酸丙氧基新戊二醇酯(PNPS)和聚己二酸丙氧基新戊二醇酯(PNPA),再与2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)和3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)制备聚醚酯型聚氨酯(PU)弹性体。用傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱和核磁共振对聚醚酯二醇结构及相对分子质量进行了测试,用原子力显微镜表征了PU弹性体的微观结构、DMA表征了聚醚酯二醇种类及相对分子质量对PU弹性体阻尼性能的影响。结果表明,随着聚醚酯二醇相对分子质量增加,PU弹性体的损耗因子最大值(tanδmax)增加,阻尼温域明显地向低温方向移动。PU的AFM谱图的相畴随聚醚酯二醇相对分子质量的增加而增大,三维立体图呈现出高低不平的丛林状形貌。对相同相对分子质量聚醚酯二醇,由PNPA反应制备的PU弹性体,其tanδmax较低,且更偏向于低温区域。     

聚醚型多嵌段聚氨酯与氯化聚氯乙烯共混物的相容性 …

ＤＳＣ及ＦＴ－ＩＲ方法研究了聚四亚甲基醚型多嵌段聚氨酯与氨化聚氯乙烯共混物的相容性。结果表明,共混物具有两个分立的Ｔｇ,属不相容体系。多嵌段聚氨酯硬段含量的增加,加强了ＳＰＵ分子间的相互作用,同时也减小了共混物两组分的相容性。     

由聚醚合成聚醚酯嵌段共聚物的研究

采用对甲苯磺酸催化剂，以聚醚二元醇（PPG-2000）首先同羧酸反应产生由大部分羧酸基团封端的聚醚酯，随后向该聚醚酯中加入丙二醇继续反应合成由羟基封端的聚醚酯。制得的聚醚酯多元醇应用于微孔聚氨酯弹性体（MPUE）的合成，得到了综合性能均优良的MPUE材料。在相同硬段含量下，聚醚酯型MPUE的力学性能与纯聚酯型MPUE的力学性能接近，而该聚醚酯型MPUE的耐水解性能接近纯聚醚型MPUE。     

聚醚砜/磺化聚醚砜共混膜的亲水性和血液相容性

通过亲电取代反应成功合成了磺化聚醚砜并制备了聚醚砜/磺化聚醚砜共混膜。膜的水吸附量和水接触角实验表明,和单纯的聚醚砜膜相比,由于磺酸基的存在使得共混膜的亲水性得到提高。牛血清蛋白吸附实验结果显示:与聚醚砜膜相比,共混膜能有效地抑制牛血清蛋白的吸附。凝血时间实验则表明,聚醚砜/磺化聚醚砜共混膜的凝血时间比纯聚醚砜膜的凝血时间延长了2～3倍,因而共混膜的血液相容性较纯聚醚砜膜得到提高。     

纳米羟基磷灰石/聚氨基酸复合材料体外成骨样细胞相容性评价

为评价自制纳米羟基磷灰石/聚氨基酸(n-HA/PAA)复合材料体外细胞相容性,采用MG63成骨样细胞与材料共同培养,以n-HA为对照进行以下实验:①细胞形态学观察;②细胞吸光度值的MTT检测;③细胞碱性磷酸酶(ALP)活力检测;④细胞骨钙素(OCN)含量的酶联免疫法(ELISA)检测;⑤流式细胞仪检测细胞周期及细胞凋亡情况。结果表明,n-HA/PAA复合材料对MG63细胞形态无明显影响,材料周围及表面细胞贴壁生长良好,并随时间的延长细胞逐渐增多。MTT检测细胞吸光度值随培养时间的延长而逐渐增加,且细胞增殖明显,实验组与对照组间各时间点比较无明显差异(P>0.05)。细胞ALP活力及OCN含量随培养时间的延长逐渐增加,实验组与对照组比较无明显差异(P>0.05)。两组材料对细胞的生长周期及凋亡均无明显影响,且两组细胞周期及凋亡细胞各自比较无明显差异(P>0.05)。     

羟基磷灰石/聚乳酸/聚氨酯生物材料的降解性能

以聚乳酸(PDLLA)和聚氨酯(PU)为基体,将纳米羟基磷灰石(n-HA)与其复合,制备了多孔n-HA/PDLLA/PU生物材料,通过模拟体液(SBF)浸泡试验评估材料的生物降解性和矿化活性,测定了降解过程中材料的吸水率和pH变化,以及浸泡前后的质量损失。通过红外光谱分析生物材料浸泡前后结构组成变化,采用热重分析(TG)材料降解前后的热稳定性,并用扫描电镜观察材料降解前后表面形貌特征。结果表明,n-HA/PDLLA/PU生物材料在模拟体液中随浸泡时间的延长由外到内不断降解,可以通过控制PDLLA的含量调节材料的降解速率;随着PDLLA和PU的水解以及n-HA形成新的结晶,生物材料降解后热稳定性降低。     

聚乳酸/聚乙二醇/羟基磷灰石多孔骨支架的3D打印制备及其生物相容性

聚乳酸(PLA)是一种应用广泛的生物高分子材料,但在应用过程中存在韧性、亲水性、生物活性差等缺点。用聚乙二醇(PEG)和羟基磷灰石(HA)对PLA进行改性。通过熔融共混制备不同质量比的PLA/PEG/HA复合3D打印线材,并通过分析PLA/PEG/HA线材的力学性能、结晶性能、热性能、流变性能等,筛选更适合熔融沉积成型(FDM)的3D打印成型线材,进而利用3D打印制备精度高的力学性能试样及生物相容性好、细胞可增殖和分化的生物多孔支架。结果表明:PEG的添加提高了PLA的韧性,降低了PLA的熔点。HA的添加则提高PLA/PEG/HA复合材料的弹性模量和冷结晶温度,同时HA也可以改善复合材料的加工性能。SEM与荧光标记结果表明多孔支架与细胞具有良好的生物相容性。生物支架对体外细胞的成功培养,为进一步发掘生物多孔支架在动物体内、生物医学及定制化应用方面提供了潜在可能。     

聚甲基乙撑碳酸酯产品中聚醚多元醇的提取及用于聚氨酯的合成

探讨了聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)中副产物聚醚的提取方法,对其结构进行了红外光谱(FT-IR),核磁共振谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)的表征,并进行了用其合成聚氨酯(PU)的应用研究。通过拉伸测试、邵氏硬度测试和热重分析(TG)考察了不同硬段比例、-NCO与-OH比例对所合成的PU的力学性能及热性能的影响。结果表明,当NCO∶OH略大于1时,随着硬段含量的增加,合成的聚氨酯的力学性能和邵氏硬度随之增加,T-5%、软硬段分解温度及玻璃化转变温度(Tg)无较大变化;当-NCO∶-OH值较低时,聚氨酯的力学性能、硬度及热性能均有降低的趋势。     

采用聚醚酯制备多孔支架的条件控制

采用热致相分离(TIPS)结合冷冻干燥技术制备了聚醚酯(聚对苯二甲酸丁二醇酯-co-聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯-b-聚乙二醇)(PTCG)多孔支架,研究了聚合物质量浓度、粗化温度和溶剂组成等相分离参数对多孔支架形貌结构的影响.结果表明,制备出的多孔支架孔间相互贯通,支架表面(与空气接触面)的孔径大于底面(与玻璃接触面)的孔径;随着聚合物质量浓度的增大,支架的孔径和孔隙率减小.由于分相过程中热力学推动力增大和相区融合阻力增加的相互作用,孔径随着粗化温度的降低呈现先升后降的趋势,并在0℃时出现最大值.在DO中加入不良溶剂H2O,溶液分相温度的升高导致多孔支架孔径的增大.通过控制相分离参数可以制备不同形貌结构的PTCG多孔支架.     

聚氨酯弹性体的热降解行为研究

采用热重分析法（ＴＧＡ）系统研究了不同硬段、相同软硬段结构的样品，不同扩链交联剂，及不同硬段含量等因素对相同软段的聚氨酯弹性体热降解行为的影响。结果表明，聚氨酯弹性体样品随硬段含量的升高而热稳定性降低，扩链剂和种类不同（胺类或醇类）对聚氨酯弹性体的热降解影响大小，硬段的刚性增强（ＭＤＩ的刚性强于ＴＤＩ）有利于热稳定性的提高，结果还表明聚氨酯的最大降解速率所出现的温度Ｔｍａｘ通常由软段的降解引起，与     

开环聚合法合成聚醚酯多元醇共聚物(Ⅱ)在聚氨酯合成中的应用及性能

制备了以自制聚醚酯多元醇、二异氰酸酯和1,4-丁二醇交联刑为原料合成的聚氨酯弹性体,研究了其力学性能。讨论了软段结构硬段含量对其力学性能、热性能及合成产物性状的影响。     

丝素蛋白含量对纳米羟基磷灰石仿生矿化和体外细胞相容性的影响

通过制备含有不同丝素蛋白(SF)含量的丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料, 着重研究丝素蛋白含量对纳米羟基磷灰石(n-HA)仿生矿化过程中晶体成核与生长及体外细胞相容性的影响. 结果表明: SF的加入对n-HA晶体的成核和生长具有明显的调控作用; 丝素含量的大小对n-HA晶体成核和生长没有明显的区别, 但对晶粒在有机大分子中的聚集状态有明显的影响: 当SF含量不超过20wt%时, n-HA晶粒呈现放射状团簇, 当SF含量超过20wt%时, n-HA晶粒无序团聚. 体外细胞相容性结果显示, SF的加入可以促进材料与细胞的界面亲和性, 但SF含量对这种亲和性的影响不明显, 20wt%和30wt%的SF含量对增殖能力具有较强的促进作用.     

聚苯醚/聚氨酯共混材料的相容性和性能

研究了聚苯醚(PPE)与聚氨酯(PU)共混材料的相容性、形态结构和力学性能、热稳定性.通过差示扫描量热(DSC)、扫描电镜(SEM) 、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等分析,表明当增加1%的相容剂端羟基聚丁二烯-聚苯乙烯(HTPB-PS)时,聚苯醚与聚氨酯的相容性提高,两相界面模糊,两相间粘合力较强,聚苯醚能有效地改善聚氨酯的力学性能和热稳定性.进一步测试表明,聚苯醚增加至聚氨酯质量的20%时,聚氨酯材料的拉伸强度提高了73%;当聚苯醚增加至聚氨酯质量的40%时,加入相容剂后断裂伸长率由77%增加至149%,起始分解温度升高了13.2 ℃.