【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,骨科內(nèi)固定材料的發(fā)展也日新月異,尤其是傳統(tǒng)使用的金屬類骨科內(nèi)固定材料因其不可降解性,已經(jīng)不能滿足廣大醫(yī)療患者的需求。目前,科學(xué)家都把研究的重點(diǎn)集中在可降解高強(qiáng)度新型材料的研發(fā)。聚乳酸不僅具有良好的生物相容性,而且可在體內(nèi)降解吸收,避免二次手術(shù)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于骨科內(nèi)固定材料,如骨釘、骨板等。但聚乳酸也因力學(xué)性能偏低限制了應(yīng)用范圍,故提高力學(xué)性能就成為聚乳酸目前研究開發(fā)的熱點(diǎn)。本研究論文以聚乳酸為基體,以聚丙烯腈基短切碳纖維(CF)作為增強(qiáng)纖維,借助碳纖維的表面修飾改性技術(shù)制備一種新型的復(fù)合材料,改善內(nèi)固定材料的力學(xué)性能。首先采用酸處理方法氧化處理CF表面,增加其表面能,表面粗糙度和表面官能團(tuán)數(shù)量,然后再接枝丙交酯,制備出表面接枝一定量的聚乳酸短鏈的CF,提高CF和PLA基體間的界面相容性。本研究借助熔融共混的方法制備出不同改性CF含量的CF/PLA復(fù)合材料,研究改性CF含量對PLA的力學(xué)強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,接枝丙交酯的CF比只酸處理或者純CF對PLA的增強(qiáng)效果明顯。10%(wt)左右的改性CF對PLA的增強(qiáng)效果佳,拉伸強(qiáng)度提高了21%,拉伸模量提高了44.3%,彎曲強(qiáng)度提高了13%,彎曲模量提高了150%,韌性和吸收功在10%(wt)的時候出現(xiàn)峰值,而斷裂伸長率和彎曲應(yīng)變的降低也最小。為了探討增強(qiáng)材料的尺寸對增強(qiáng)效果的影響,本論文還初步探討了埃洛石(HNTs)作為促進(jìn)結(jié)晶的成核劑增強(qiáng)PLA的結(jié)晶性能的研究。通過熔融共混的方法制備不同HNTs含量的HNTs/PLA復(fù)合材料,并在不同的降溫速率下使用不同含量HNTs引發(fā)復(fù)合材料結(jié)晶。結(jié)果表明,相同降溫速率下,隨HNTs含量的增加,復(fù)合材料的結(jié)晶溫度先增后減。在1%(wt)HNTs含量處出現(xiàn)峰值,結(jié)晶溫度最高。在相同HNTs含量下,結(jié)晶溫度隨降溫速率的升高而降低,說明1%(wt)HNTs的加入量對PLA的結(jié)晶性能的增強(qiáng)效果最好,說明適當(dāng)降低降溫速率,可提高HNTs/PLA復(fù)合材料的結(jié)晶度。
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O633.14

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本文編號：2519807