改性PLLA/碳纖維生物復(fù)合材料的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-27 03:29
左旋聚乳酸(PLLA)以左旋乳酸為原料化學(xué)合成的一類(lèi)聚合物,它是一種無(wú)毒、無(wú)刺激性、強(qiáng)度高、具有良好生物相容性、可完全生物降解。可再生和可加工成型的聚合物材料,在自然界的微生物、水、酸、堿等作用下可完全分解,最終生成二氧化碳和水,對(duì)人體無(wú)害無(wú)毒,廣泛應(yīng)用于手術(shù)縫合線(xiàn)和骨科固定材料等生物醫(yī)用材料。左旋聚乳酸基復(fù)合材料是骨修復(fù)領(lǐng)域中理想材料,其不僅可以滿(mǎn)足強(qiáng)度和降解方面的要求,還可以克服或避免二次手術(shù)帶來(lái)的危害。左旋聚乳酸自身親水性和機(jī)械性能等方面的不足,為學(xué)術(shù)界帶來(lái)巨大挑戰(zhàn),改性左旋聚乳酸基復(fù)合材料是現(xiàn)今骨修復(fù)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。納米羥基磷灰石(n-HA)——骨組織主要成分,具有良好的生物活性,能夠促進(jìn)骨組織修復(fù)。將左旋聚乳酸和納米羥基磷灰石用含有親水基團(tuán)的JMXRJ改性劑,通過(guò)溶液共混法,加強(qiáng)兩者親水性能和結(jié)合能力。以碳纖維為增強(qiáng)體,制備出碳纖維增強(qiáng)改性PLLA基復(fù)合材料。利用實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)配方,對(duì)改性PLLA的JMXRJ和n-HA含量對(duì)其性能的影響,通過(guò)紅外光譜分析其化學(xué)結(jié)構(gòu);XRD分析其結(jié)晶行為;接觸角分析其親水性;DSC分析其熱性能;偏光顯微鏡觀察等溫結(jié)晶時(shí)晶球變化。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中...
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1. 緒論
1.1 生物醫(yī)用復(fù)合材料
1.1.1 生物醫(yī)用材料
1.1.2 生物醫(yī)用復(fù)合材料
1.2 骨修復(fù)材料
1.3 醫(yī)用聚乳酸材料
1.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)介
1.5 選題的背景及意義
1.6 研究的內(nèi)容及創(chuàng)新
2. 改性聚乳酸和納米羥基磷灰石的制備與分析
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 聚乳酸(PLLA)
2.2.2 納米羥基磷灰石(n-HA)
2.2.3 改性劑(JMXRJ)
2.2.4 儀器設(shè)備
2.2.5 溶劑
2.3 樣品制備
2.4 測(cè)試與表征
2.5 結(jié)果與分析
2.5.1 紅外光譜分析
2.5.2 X-射線(xiàn)衍射分析
2.5.3 DSC分析
2.5.4 接觸角測(cè)試分析
2.6 本章小結(jié)
3. 碳纖維增強(qiáng)改性聚乳酸基復(fù)合材料制備與分析
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 聚乳酸(PLLA)
3.2.2 納米羥基磷灰石(n-HA)
3.2.3 改性劑(JMXRJ)
3.2.4 碳纖維(Carbon Fiber,CF)
3.2.5 溶劑
3.2.6 儀器與設(shè)備
3.3 樣品制備
3.3.1 改性PLLA/n-HA材料的制備
3.3.2 CF增強(qiáng)改性PLLA/n-HA復(fù)合材料的制備
3.4 實(shí)驗(yàn)工藝流程
3.5 測(cè)試與表征
3.5.1 紅外光譜測(cè)試與表征
3.5.2 XRD測(cè)試與表征
3.5.3 DSC測(cè)試與表征
3.5.4 晶球形貌的測(cè)試與表征
3.5.5 力學(xué)性能測(cè)試與表征
3.6 本章小結(jié)
4. 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果模擬分析
4.1 引言
4.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
4.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立
4.3.1 處理樣本數(shù)據(jù)
4.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
4.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果及分析
5. 碳纖維增強(qiáng)改性PLLA基復(fù)合材料的生物性能檢測(cè)與表征
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
5.2.2 儀器與設(shè)備
5.2.3 模擬體液的配制
5.2.4 溶血實(shí)驗(yàn)
5.2.5 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)
5.3 降解與吸濕性能表征與分析
5.3.1 對(duì)材料的吸濕性能測(cè)定
5.3.2 質(zhì)量損失率的測(cè)定
5.3.3 體積變化率的測(cè)定
5.3.4 紅外光譜分析
5.3.5 力學(xué)性能測(cè)試
5.3.6 浸泡液p H的測(cè)定
5.4 生物性能的表征與分析
5.4.1 溶血實(shí)驗(yàn)分析
5.4.2 細(xì)胞毒性分析
5.5 結(jié)果與分析
6. 總結(jié)和展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 本文不足之處及下一步的工作
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]賴(lài)氨酸改性聚乳酸/聚乙二醇共聚物的制備及表征[J]. 王雪紅,陳智,魏杰,陳建定,唐頌超. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(09)
[2]可降解生物醫(yī)用材料研究現(xiàn)狀與展望[J]. 李君濤,陳周煜. 新材料產(chǎn)業(yè). 2016(01)
[3]聚乳酸/碳纖維復(fù)合材料的制備及性能研究[J]. 酒巧娜,盧玉獻(xiàn). 廣州化工. 2015(22)
[4]玻璃纖維對(duì)聚乳酸力學(xué)性能的影響[J]. 翟蘇宇,關(guān)懷民,童躍進(jìn),黃世俊,劉杭忠. 廣州化工. 2014(07)
[5]電子束輻照接枝改性聚乳酸及其降解性能[J]. 王靜霞,倪茂君,劉思陽(yáng),陳嶼恒,彭朝榮. 精細(xì)化工. 2011(11)
[6]聚L乳酸/β-磷酸三鈣可吸收材料體內(nèi)降解過(guò)程中的生物力學(xué)特性[J]. 黃永輝,李大鵬,沈鐵城,左華,田進(jìn),鄒俊. 中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2011(42)
[7]聚己二酸乙二酯的合成及其與聚乳酸的共混研究[J]. 趙麗芬,李建,張軍. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[8]PCL增韌PLA共混材料的制備與性能研究[J]. 肖淼,楊其,蔡盛梅,程小蓮,李光憲. 塑料工業(yè). 2010(06)
[9]纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的吸濕性和濕變形[J]. 李靜. 航天返回與遙感. 2010(02)
[10]碳纖維復(fù)合材料濕熱性能研究進(jìn)展[J]. 呂新穎,江龍,閆亮,王榮國(guó),劉文博. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2009(03)
碩士論文
[1]改性聚乳酸基復(fù)合材料的制備及性能預(yù)測(cè)[D]. 張高章.中北大學(xué) 2016
[2]羥基磷灰石/聚乳酸復(fù)合生物材料的制備及性能研究[D]. 方園.武漢理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):2941012
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1. 緒論
1.1 生物醫(yī)用復(fù)合材料
1.1.1 生物醫(yī)用材料
1.1.2 生物醫(yī)用復(fù)合材料
1.2 骨修復(fù)材料
1.3 醫(yī)用聚乳酸材料
1.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)介
1.5 選題的背景及意義
1.6 研究的內(nèi)容及創(chuàng)新
2. 改性聚乳酸和納米羥基磷灰石的制備與分析
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 聚乳酸(PLLA)
2.2.2 納米羥基磷灰石(n-HA)
2.2.3 改性劑(JMXRJ)
2.2.4 儀器設(shè)備
2.2.5 溶劑
2.3 樣品制備
2.4 測(cè)試與表征
2.5 結(jié)果與分析
2.5.1 紅外光譜分析
2.5.2 X-射線(xiàn)衍射分析
2.5.3 DSC分析
2.5.4 接觸角測(cè)試分析
2.6 本章小結(jié)
3. 碳纖維增強(qiáng)改性聚乳酸基復(fù)合材料制備與分析
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 聚乳酸(PLLA)
3.2.2 納米羥基磷灰石(n-HA)
3.2.3 改性劑(JMXRJ)
3.2.4 碳纖維(Carbon Fiber,CF)
3.2.5 溶劑
3.2.6 儀器與設(shè)備
3.3 樣品制備
3.3.1 改性PLLA/n-HA材料的制備
3.3.2 CF增強(qiáng)改性PLLA/n-HA復(fù)合材料的制備
3.4 實(shí)驗(yàn)工藝流程
3.5 測(cè)試與表征
3.5.1 紅外光譜測(cè)試與表征
3.5.2 XRD測(cè)試與表征
3.5.3 DSC測(cè)試與表征
3.5.4 晶球形貌的測(cè)試與表征
3.5.5 力學(xué)性能測(cè)試與表征
3.6 本章小結(jié)
4. 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果模擬分析
4.1 引言
4.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
4.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立
4.3.1 處理樣本數(shù)據(jù)
4.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
4.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果及分析
5. 碳纖維增強(qiáng)改性PLLA基復(fù)合材料的生物性能檢測(cè)與表征
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
5.2.2 儀器與設(shè)備
5.2.3 模擬體液的配制
5.2.4 溶血實(shí)驗(yàn)
5.2.5 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)
5.3 降解與吸濕性能表征與分析
5.3.1 對(duì)材料的吸濕性能測(cè)定
5.3.2 質(zhì)量損失率的測(cè)定
5.3.3 體積變化率的測(cè)定
5.3.4 紅外光譜分析
5.3.5 力學(xué)性能測(cè)試
5.3.6 浸泡液p H的測(cè)定
5.4 生物性能的表征與分析
5.4.1 溶血實(shí)驗(yàn)分析
5.4.2 細(xì)胞毒性分析
5.5 結(jié)果與分析
6. 總結(jié)和展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 本文不足之處及下一步的工作
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]賴(lài)氨酸改性聚乳酸/聚乙二醇共聚物的制備及表征[J]. 王雪紅,陳智,魏杰,陳建定,唐頌超. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(09)
[2]可降解生物醫(yī)用材料研究現(xiàn)狀與展望[J]. 李君濤,陳周煜. 新材料產(chǎn)業(yè). 2016(01)
[3]聚乳酸/碳纖維復(fù)合材料的制備及性能研究[J]. 酒巧娜,盧玉獻(xiàn). 廣州化工. 2015(22)
[4]玻璃纖維對(duì)聚乳酸力學(xué)性能的影響[J]. 翟蘇宇,關(guān)懷民,童躍進(jìn),黃世俊,劉杭忠. 廣州化工. 2014(07)
[5]電子束輻照接枝改性聚乳酸及其降解性能[J]. 王靜霞,倪茂君,劉思陽(yáng),陳嶼恒,彭朝榮. 精細(xì)化工. 2011(11)
[6]聚L乳酸/β-磷酸三鈣可吸收材料體內(nèi)降解過(guò)程中的生物力學(xué)特性[J]. 黃永輝,李大鵬,沈鐵城,左華,田進(jìn),鄒俊. 中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2011(42)
[7]聚己二酸乙二酯的合成及其與聚乳酸的共混研究[J]. 趙麗芬,李建,張軍. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[8]PCL增韌PLA共混材料的制備與性能研究[J]. 肖淼,楊其,蔡盛梅,程小蓮,李光憲. 塑料工業(yè). 2010(06)
[9]纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的吸濕性和濕變形[J]. 李靜. 航天返回與遙感. 2010(02)
[10]碳纖維復(fù)合材料濕熱性能研究進(jìn)展[J]. 呂新穎,江龍,閆亮,王榮國(guó),劉文博. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2009(03)
碩士論文
[1]改性聚乳酸基復(fù)合材料的制備及性能預(yù)測(cè)[D]. 張高章.中北大學(xué) 2016
[2]羥基磷灰石/聚乳酸復(fù)合生物材料的制備及性能研究[D]. 方園.武漢理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):2941012
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