【摘要】：聚乳酸(PLA)是一種具有高強(qiáng)度高模量,且擁有良好生物相容性的高分子材料,在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境領(lǐng)域和工業(yè)中有著良好的應(yīng)用。本文圍繞聚乳酸材料的加工性能和使用性能改善及其在微成型制品中的應(yīng)用,設(shè)計(jì)并制備出聚乳酸/聚乙二醇(PEG),聚乳酸/聚乙二醇/羥丙甲纖維素(HPMC),聚乳酸/多壁碳納米管(MWCNT)/聚乙二醇三種復(fù)合材料。并對三種復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究,結(jié)果如下所示:運(yùn)用萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)對不同分子量的PEG共混PLA得到的復(fù)合材料進(jìn)行力學(xué)測試,發(fā)現(xiàn)PLA/PEG復(fù)合材料具有良好的柔順性;且利用偏光顯微鏡觀察樣條切片發(fā)現(xiàn)PEG對PLA有著良好的相容性,進(jìn)一步的差式掃描量熱法(DSC)結(jié)果顯示,PEG的加入降低了體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T_g),這是其具有良好柔順性的原因,因此PLA/PEG復(fù)合材料可以作為后期復(fù)合材料研究的基礎(chǔ)材料。將HPMC和改性后的MWCNT分別加入PLA/PEG中進(jìn)行對比,并研究其對PLA/PEG各項(xiàng)性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與HPMC相比,MWCNT在PLA/PEG復(fù)合材料中得到較好分散,從而為高性能材料奠定基礎(chǔ)。DSC的結(jié)果顯示PEG與MWCNT的協(xié)同導(dǎo)致了PLA結(jié)晶行為的變化;從流變學(xué)數(shù)據(jù)可知提高M(jìn)WCNT的含量對于協(xié)同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有一定破壞,但復(fù)合材料的加工流變性能仍然優(yōu)于PLA。宏觀和微區(qū)的力學(xué)性能測試得知,聚乳酸復(fù)合材料的力學(xué)性能得到顯著改善;通過微區(qū)力學(xué)性能測試,進(jìn)一步確認(rèn)兩種復(fù)合材料作為微針材料的可行性。微觀層次結(jié)構(gòu)的結(jié)果顯示,復(fù)合材料不同層次的分散和相區(qū)結(jié)合是該復(fù)合材料能夠高性能、易加工的關(guān)鍵原因。復(fù)合材料的設(shè)計(jì),為之后的微針加工提供了材料來源。采用CAE軟件Moldflow模擬微注射成型微針制品的充填流動(dòng),尤其對不同形狀制品以及不同進(jìn)澆位置對微針充填的影響進(jìn)行了分析。通過充填模擬,能夠更好的了解充填過程中不同形狀的制品和不同的進(jìn)料位置對微針充填的影響。隨后利用Moldflow模擬結(jié)果確定最佳產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,并且采用UG軟件設(shè)計(jì)微注射成型模具,為接下來的成型加工提供了良好的基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB332
【圖文】：

硫酸鹽木素后，PLA 的耐熱性有著顯著的提高，并且在 20%時(shí)，PLA 的接觸角、強(qiáng)度和模量都有著明顯的提高]將 PLA/PBS（聚丁二酸丁二醇酯）共混物通過狹縫口模進(jìn)行熱拉伸，拉伸完畢后立即進(jìn)行淬冷，在 PLA 基體中形且納米纖維誘導(dǎo) PLA 在 PBS 結(jié)晶，形成串晶。這種新PLA 的強(qiáng)度、模量，同時(shí)提高了 PLA 的斷裂伸長率。后合材料做成了薄膜，不僅降低氧氣透過率，同時(shí)保留了復(fù)生物降解性[49]。[50]在乳酸的開環(huán)聚合過程中，采用羥基化的聚乙烯（PE-，合成了聚乙烯—聚乳酸二嵌段共聚物（PE-b-PLLA）。E 進(jìn)行溶液共混，對比掃描電子顯微鏡（SEM）下的形貌表明與純的 PLLA/LDPE 共混物相比，添加了 PE-b-PLL混物有著更均一的相形態(tài)，并且隨著其含量的增加，相。力學(xué)性能也表示了添加了 PE-b-PLLA 的體系中有著更

圖 1.2 充填過程中存在缺陷的微針：(a)充填不完全，(b)針尖偏折但是聚乳酸在加工過程中存在流動(dòng)性差，高溫容易降解等問題，致使在微針充填過程中無法充滿模具型腔。圖 1.2 展示了微針充填過程中遇到的兩個(gè)缺陷[76]。(a)圖表明了微針的陣列無法填充完全，尖端處沒有針尖；而(b)圖展示了偏折的微針的形貌，這兩種微針都沒有辦法作為實(shí)際給藥。因此對微針?biāo)玫牟牧线M(jìn)改性以提高其流動(dòng)性，從而能夠更順利的充滿模具型腔很有必要。1.5 本文的研究目的、意義和研究內(nèi)容1.5.1 本論文的研究背景、目的和意義聚乳酸作為良好的生物可降解材料，其不僅合成原料來源廣泛，并且降解產(chǎn)物無污染，是良好的可降解高分子材料。并且聚乳酸有著良好的力學(xué)強(qiáng)度以及具備優(yōu)良的生物相容性，在生物醫(yī)學(xué)，醫(yī)療器械領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是 PLA 的耐熱性差，低的斷裂伸長率，低的結(jié)晶速率，在某方面極大地

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2724704