羥基磷灰石增強聚己內(nèi)酯復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、羥基磷灰石(HA)生物陶瓷具有優(yōu)異的生物相容性、生物活性和骨傳導(dǎo)性，近二十多年來，一直是骨替換材料研究的熱點。然而其脆性大，塑形難及相對低強度的缺點，使其在臨床應(yīng)用上受到了很大的限制。因此，HA常被用來與天然、合成聚合物復(fù)合，增強聚合物基體，并賦予聚合物良好的生物活性及骨傳導(dǎo)性。 本課題首先研究了兩種形貌(短棒狀、顆粒狀)羥基磷灰石分別通過熔融共混法、溶液混合法及溶液.熱共混二次混合法與聚己內(nèi)酯(PCL)復(fù)合制備HA/PCL復(fù)合

2、材料，并通過力學(xué)拉伸等測試方法評價復(fù)合材料性能。結(jié)果顯示，通過三種方法制備的復(fù)合材料兩相中均沒有形成化學(xué)的鍵合，只是物理的結(jié)合。溶液-熱共混二次混合法對基體中的HA顆粒具有更為良好的分散效果，通過這種方法制備的復(fù)合材料力學(xué)性能優(yōu)于其它兩種工藝制備的復(fù)合材料，顆粒狀HA對PCL的增強效果優(yōu)于短棒狀HA的增強效果。 課題接著研究了顆粒狀HA經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性后通過溶液-熱共混二次混合法增強PCL復(fù)合材料。結(jié)果表明硅烷改性能有效的提高H

3、A顆粒在PCL基體中的分散性，且增強相顆粒與基體結(jié)合緊密。其中，KH792改性效果最佳，其改性后的復(fù)合材料力學(xué)強度優(yōu)于其它兩種硅烷改性效果。且實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑含量為2％時，改性效果最佳，經(jīng)此含量的KH560、KH570及KH792改性的復(fù)合材料拉伸強度依次提高了16.4％，23.4％和34.5％，彈性模量提高最大超過2倍。 實驗最后研究了復(fù)合材料的生物學(xué)評價。材料生物礦化實驗結(jié)果表明，經(jīng)過2倍模擬體液浸泡21天后，未經(jīng)改性