PLA是一種可以在人體內(nèi)被降解吸收的高分子聚合物,其生物相容性較好,在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域具有較高的應用價值。但是PLA因其初始力學強度低,降解過程中力學性能衰減快等缺點,不能夠滿足骨內(nèi)固定材料的要求。通過纖維增強或者納米顆粒增強等手段,提高PLA的初始力學性能、減小衰減速率,是目前該類材料在骨折內(nèi)固定領(lǐng)域的主要研究方向。本課題通過熔融拉絲法制備了一種具有高強度和高模量的含硼聚磷酸鈣纖維（CPPF）;通過薄膜疊層熱壓法制備可降解的CPPF/PLA復合材料,對復合材料力學性能和降解性能進行了研究;通過KH-550改性CPPF,對改性前后復合材料的力學性能和降解性能進行了對比。研究結(jié)果如下:（1）氧化硼的摻入可以明顯改善CPPF的力學性能和化學穩(wěn)定性,其最佳摻入量為9%。（2）PLLA的最佳模壓工藝條件是在200℃下保溫30 min。（3）加入CPPF可以顯著提高PLLA的力學性能,當纖維質(zhì)量分數(shù)為50%時,復合材料獲得最佳的彎曲強度和彎曲模量,分別為285.78 MPa和11.76 GPa,比純PLLA提高了73.77%和203.35%,且在降解56天后,質(zhì)量分數(shù)為50%的復合材料彎曲強度和... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

骨折愈合過程模式圖

酸類聚合物主要有 3 類[16-17]：聚氨基酸、假性聚氨基酸、氨基酸-非氨酸材料作為骨內(nèi)固定材料，能夠通過代謝分解等途徑在體內(nèi)降解，降人體所吸收和排泄，但作為皮質(zhì)骨內(nèi)固定材料其強度還有待提高。磷酸酯酸酯與核酸具有相似主鏈結(jié)構(gòu)，具有生物相容性好，其結(jié)構(gòu)容易修飾18]。作為生物醫(yī)用材料的一個重要的組成部分，具有良好的力學性能，度相似；且易于生物降解，是非常有前途的骨內(nèi)固定材料。但聚磷酸分子質(zhì)量，對材料的可塑性影響較大。乳酸酸（PLA）是一種無毒且能夠完全降解的聚合物，降解產(chǎn)物為乳酸，，能夠通過人體自身代謝的方式，將 PLA 分解后排出體外，聚乳酸的如下圖（圖 3）。在醫(yī)學領(lǐng)域受到人們的廣泛關(guān)注和重視。聚乳酸作為廣泛應用于醫(yī)藥領(lǐng)域。在醫(yī)藥領(lǐng)域主要應用于藥物緩釋、骨折內(nèi)固定[19]。

聚乳酸結(jié)構(gòu)式 左旋聚乳酸右旋聚乳酸圖 1.4 聚乳酸及其單體的結(jié)構(gòu)式PLA 的制備是通過乳酸為原料合成的。目前合成 PLA 的方法有許多種，但是較為成熟的方法有以下兩種（如下圖 5）：第一種是將丙交酯通過開環(huán)聚合的方法合成 PLA，因為這種方法是通過丙交酯開環(huán)聚合后得到的，稱為二步法；第二種是通過乳酸直接聚合得到，其中有溶液聚合法及熔融聚合法。目前，PLA 的合成通常采用二步法來實現(xiàn)。近年來，在直接聚合得到聚乳酸方面已經(jīng)具有了突破性的進展，在國外已經(jīng)通過直接聚合的方法得到了高分子量的聚乳酸，甚至可以與二步法相媲美。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]硅烷偶聯(lián)劑改性玻璃纖維增強PA6研究[J]. 孫鵬,金濤,田帥,譚志勇,張會軒.  化工新型材料. 2016(01)
[2]GF表面的多步接枝改性及其對PP/GF復合材料拉伸性能的影響[J]. 劉澤宇,張樂濤,何偉,郅軻軻,張學敏,張亞剛.  工程塑料應用. 2015(04)
[3]用等離子體處理-連續(xù)浸漬法制備銀-玻璃纖維復合材料[J]. 路平,陳曉,楊明.  材料研究學報. 2015(01)
[4]不同氧化物對磷酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 張晶晶,齊硯勇,阮丹.  玻璃. 2014(04)
[5]聚乙烯單聚合物復合材料研究進展[J]. 王遂,彭炯,王建.  塑料工業(yè). 2014(04)
[6]納米羥基磷灰石/聚合物骨修復材料的研究進展[J]. 劉瓊,廖建國,閃念.  硅酸鹽通報. 2014(03)
[7]用于骨內(nèi)固定復合材料的可全降解聚磷酸鈣纖維增強不飽和聚酯酰胺脲樹脂的性能[J]. 艾永平,劉利軍.  高分子材料科學與工程. 2013(10)
[8]高性能玻璃纖維研究[J]. 祖群.  玻璃纖維. 2012(05)
[9]鎂-羥基磷灰石/聚乳酸復合材料的制備及表征[J]. 唐懷超,劉德寶.  功能材料. 2012(14)
[10]堿金屬元素摻雜比例對聚磷酸鈣降解和礦化性能的影響[J]. 宋巍,徐源廷,賈二鵬,孫慧敏,何冠松,田野菲,余喜訊.  四川大學學報(工程科學版). 2009(06)

博士論文
[1]生物醫(yī)用Ti-Mn合金的組織結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 李愛東.哈爾濱工程大學 2013
[2]不飽和聚酯酰（亞）胺樹脂合成及復合材料性能研究[D]. 艾永平.湖南大學 2008

碩士論文
[1]明膠—透明質(zhì)酸/納米生物玻璃復合材料的制備及性能研究[D]. 楊中民.湖南科技大學 2013



本文編號：3590376