新型改性的n-HA与PLGA复合材料的制备及性能研究

采用硅烷偶联剂(KH550)和L-丙交酯LLA联合接枝处理的新方法对纳米羟基磷灰石(n–HA)进行表面改性, 然后将其与聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)作不同比例复合(n-HA为3wt%、10wt%、20wt%及30wt%), 得到改性n-HA/PLGA复合材料(g-n-HA/PLGA)。将其与未改性n-HA及未改性n-HA/PLGA复合材料作对比检测。结果表明, 该联合处理方法是n-HA进行表面接枝改性的新型有效方法。且改性处理后的n-HA与未改性处理的n-HA相比, 能更好地在PLGA基体中分散均匀, 并能提高PLGA结晶能力和PLGA的力学性能。当改性处理后的n-HA添加量为10wt%时, 其复合材料抗弯强度和拉伸强度分别比未改性n-HA/PLGA提高14.4%和11.3%。该新型g-n-HA/PLGA复合材料有望用作骨折固定材料。     

灭菌处理对纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66 复合材料性能的影响

不同灭菌方法都有可能对骨修复生物材料的物理和化学性能产生影响。骨修复生物材料的力学性能决定了整形外科手术的短期或中长期结果。文中采用IR,XRD和常规力学性能测试等方法研究了蒸汽灭菌和γ射线辐照灭菌对纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66(n-HA/PA66)骨修复复合材料的物理化学性能的影响。XRD和IR分析结果表明,两种灭菌方法都不会改变n-HA/PA66骨修复材料中两相的功能团结构和晶体结构。蒸汽灭菌过程会降低材料的拉伸强度,杨氏模量,压缩强度和弯曲强度;而γ射线辐照灭菌处理对材料的力学强度有一定增强作用。     

加工工艺对n-HA/PA66复合材料结晶行为和力学性能的影响

采用X射线衍射、差示量热分析和常规力学性能等测试方法研究了纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66(n- HA/ PA66) 复合材料在不同加工条件和后处理工艺下的结晶行为和力学性能。结果表明, 提高样品的退火温度会降低纯PA66 及其复合材料中PA66 的结晶峰强度。在n- HA/ PA66 复合材料中, 基体树脂PA66 的α晶体中只有α2 的结晶峰存在,α1 的结晶峰基本消失。提高复合材料的注射压力, PA66 结晶峰的强度降低, 结晶度增加; 退火温度对材料的结晶度没有明显的影响。复合材料的结晶行为与其力学性能之间有着紧密的联系。      

纳米羟基磷灰石对血管内支架用可降解Mg-Zn-Zr 合金性能的影响

作为可降解血管内支架材料的探索,制备了Mg-3Zn-0.8Zr合金(质量分数,%,下同)及Mg-3Zn-0.8Zr-1HA复合材料,研究了纳米羟基磷灰石(n-HA)对合金力学性能和生物腐蚀降解性能的影响。n-HA均匀分布于镁合金基体中,使晶粒细化,抗拉强度和延伸率均高于未添加n-HA合金。模拟体液(SBF)浸泡实验表明：随着浸泡时间延长,两种材料表面形貌差异明显。浸泡20 d后,含n-HA的复合材料表面完整,有Ca、P沉积层形成,电化学测试计算的电流密度为0.701×10-5A·cm-2;而不含HA的合金表面严重脱落形成凹坑,对应腐蚀电流密度为1.034×10-5A·cm-2,显示n-HA显著增加了镁合金的耐腐蚀能力     

医用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料体外浸泡行为研究

将纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合材料(n-HA／PA66)和纯PA66分别浸泡于去离子水、生理盐水、小牛血清和人血清中,于37℃恒温,l～12周取样,测试材料的吸水率、重量变化以及浸泡液中Ca、P含量变化,并对材料表面作扫描电镜(SEM)观察。结果显示不同浸泡环境中材料的行为有所不同。n-HA／PA66复合材料较纯PA66吸水率低,稳定性好,活性提高。扫描电镜显示在血清中复合材料表面形成大量颗粒状沉积物。n-HA／PA66复合材料在几种浸泡介质中均表现出良好的稳定性和生物活性。     

多孔 n2 HA/ PA26复合材料的制备及性能

采用注塑方法制备了多孔纳米磷灰石/聚酰胺26 (n2 HA/ PA26) 复合材料 , 采用 SEM、XRD、IR、 力学性能测试考察了多孔材料的性能。结果发现 : 多孔纳米磷灰石/聚酰胺26复合材料的孔隙分布均匀 , 贯通性良好 , 孔的尺寸约为 100～700μm , 平均孔径约 300～500μm , 大孔壁上有丰富的微孔 ; 所得多孔复合材料的孔隙率可控 , 总孔隙率最高可达 881 6 %; 多孔材料的总孔隙率降低 , 则开孔率随之降低 ; 多孔纳米磷灰石/聚酰胺26 复合材料的抗压强度为 1. 1～15. 6 MPa , 压缩模量为 0. 4～1. 4 GPa ; 在总孔隙率相近的条件下 , 多孔材料的抗压强度随 n2 HA质量分数增加而升高; 发泡剂和发泡过程对组成纳米磷灰石/聚酰胺26复合材料的两组元材料的性质和结构无影响。这种多孔材料可望作为人体非承重部位的植入骨修复体和组织工程支架使用。     

可生物降解纳米羟基磷灰石/聚酯型弹性体复合材料的制备及性能

通过熔融缩聚法制备了纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚1,2-丙二醇-癸二酸-柠檬酸酯(1,2-PPSC) 生物弹性体复合材料。用红外光谱(FTIR)和固体核磁共振光谱(13C NMR) 对复合材料的化学结构进行表征,用扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜 (TEM)对n-HA的形态及其在基体中的分散性进行表征。结果表明,n-HA与癸二酸没有发生化学反应,n-HA与1,2-PPSC基体无明显化学键生成,n-HA均匀分散在1,2-PPSC基体中。动态力学性能(DMA) 的测试结果表明,n-HA与1,2-PPSC基体之间生成了良好的界面结合。差示扫描量热(DSC)分析和DMA的测试结果表明,n-HA/1,2-PPSC复合材料玻璃化转变温度(T_g)随着n-HA质量分数的增加而降低,这是由于n-HA影响了聚合物酯化反应的进行,导致化学交联密度降低。n-HA的加入提高了复合材料的亲水性,降低了复合材料的吸水率,减缓了复合材料的降解速率。复合材料的力学性能与基体相比有明显的提高,当n-HA质量分数为20%时,复合材料的弹性模量提高11.4倍,拉伸强度提高8.2倍,且断裂伸长率基本不变。     

新型n-HA增强复合生物材料的结构与性能

在双螺杆挤出机上制备了新型纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66／高密度聚乙烯（n—HA／PA66／HDPE）复合生物材料．研究了不同配比复合材料的微观结构、相界面作用对力学性能和吸水性能的影响及作用机理。分析表明，通过n—HA粒子与极性PA相界面的结合，减少了酰胺基与水分子的结合，实现了复合体系强韧性的提高和吸水率的下降。PE在PA基体中微观形态的不同导致了复合材料性能的差异，球状分布有利于材料的韧性增加，但吸水率降低很少；网状分布时，PE／PA两相间空隙较多，材料力学性能降低，但吸水率却大幅下降。