纳米羟基磷灰石/可生物降解聚酯弹性体复合材料的研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:wyj8332606
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以1,2-丙二醇/1,3-丙二醇、癸二酸和柠檬酸熔融缩聚生成的可生物降解网络型聚酯弹性体(1,2-PPSC/1,3-PPSC)为基体。以具有良好的生物相容性、生物活性、骨传导性及其与自然骨矿物相组分相似的纳米羟基磷灰石(n-HA)为增强体,制备n-HA/1,2-PPSC和n-HA/1,3-PPSC复合材料。在制备n-HA/1,2-PPSC复合材料的过程中,采用超声分散法和研磨法改善n-HA在1,2-PPSC基体中的分散性。采用FTIR、13C NMR、SEM、TEM、ESEM、DMA、DSC、TGA对弹性体以及复合材料进行测试,并且对其力学性能、水接触角、亲水性能、吸水性能、降解性能以及细胞毒性进行分析。结论如下:通过调节1,3-丙二醇、癸二酸和柠檬酸的配比以及后期固化时间可以在一定程度上调节1,3-PPSC弹性体的力学性能,加入n-HA使1,3-PPSC弹性体的力学性能明显提高。n-HA与癸二酸没有发生化学反应,n-HA与1,2-PPSC基体之间没有明显的化学键生成,n-HA对基体的结晶性没有影响,n-HA/1,2-PPSC复合材料的Tg随着n-HA质量分数的增加而略有降低。n-HA/1,2-PPSC复合材料的力学性能与基体相比有明显的提高:未采用任何分散手段制备的复合材料的拉伸强度可以提高1.2倍;采用超声分散法制备的复合材料拉伸强度提高4.1倍,弹性模量提高3.5倍;采用研磨法制备的复合材料拉伸强度提高8.2倍,弹性模量提高11.4倍。动态力学性能表明,复合材料的储能模量远远高于基体。n-HA的加入提高了复合材料的亲水性,降低了吸水率,同时减缓了降解速率。细胞毒性实验结果表明,加入n-HA可以明显减小弹性体的细胞毒性,并且细胞的相对增殖率随着n-HA质量分数的增加而增大。小鼠成纤维细胞(L-929)在1,2-PPSC基体浸提液中培养7天的RGR值只有6.94%;L-929在n-HA质量分数大于10%的复合材料浸提液中培养7天的RGR值均大于75%。
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