【摘 要】
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缓释型磷酸盐玻璃是利用磷酸盐玻璃化学稳定性差的特点,通过调整玻璃组分能够在较大范围内调节玻璃的溶解速率,从而满足不同环境下对缓释材料的释放速率和使用寿命的要求。另外,磷酸盐玻璃的网络空隙较大,为功能离子的掺入提供了条件,是一种优良的离子载体,这就意味着将抗菌离子引入到磷酸盐玻璃中,可制备兼具优良缓释性和抗菌性的磷酸盐玻璃。本文采用熔融冷却法制备缓释抗菌磷酸盐玻璃,通过改变不同氧化物含量来调整磷酸盐
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缓释型磷酸盐玻璃是利用磷酸盐玻璃化学稳定性差的特点,通过调整玻璃组分能够在较大范围内调节玻璃的溶解速率,从而满足不同环境下对缓释材料的释放速率和使用寿命的要求。另外,磷酸盐玻璃的网络空隙较大,为功能离子的掺入提供了条件,是一种优良的离子载体,这就意味着将抗菌离子引入到磷酸盐玻璃中,可制备兼具优良缓释性和抗菌性的磷酸盐玻璃。本文采用熔融冷却法制备缓释抗菌磷酸盐玻璃,通过改变不同氧化物含量来调整磷酸盐玻璃的结构和性能,系统研究了其化学稳定性和抗菌性,主要研究内容如下:（1）实验在设计和制备P2O5-CaO-B2O3系统玻璃的基础上,探究了B2O3/CaO和CaO/P2O5质量比对磷酸盐玻璃结构和性能的影响,特别是对其化学稳定性的影响,以寻找缓释性能最佳的玻璃组成。研究结果表明:B2O3/CaO质量比对磷酸盐玻璃的化学稳定性有显著影响;而随着CaO/P2O5量比的增加,磷酸盐玻璃的化学稳定性逐渐增加。其中组成为65P2O5-18CaO-17B2O3玻璃样品玻璃态良好,缓释速率较快,累积10天失重率可达到18.01%。（2）对P2O5-CaO-B2O3系统玻璃成纤性能进行研究,以寻找适宜的拉丝温度和拉丝速率,作为后续缓释抗菌磷酸盐玻璃纤维制备的基础,依据DSC和高温粘度测试结果确定该体系磷酸盐玻璃的拉丝温度在1030-1035℃。采用300m/min和540m/min两种拉丝速率制备不同直径的磷酸盐玻璃纤维并对其性能进行研究,实验结果表明:拉丝速率较快的情况下制得的磷酸盐玻璃纤维直径小,表面缺陷少,抗拉强度高。（3）分别研究Ag2O或ZnO对缓释型磷酸盐玻璃结构及性能的影响,特别是对离子溶出浓度和抗菌性能的影响。研究结果表明,掺杂少量Ag2O或ZnO的两组玻璃都能够稳定释放Ag+或Zn2+。掺杂Ag2O的磷酸盐玻璃,含量较少即表现出良好的抗菌性能,其效果明显优于掺杂ZnO的磷酸盐玻璃,随着ZnO含量的增加,抗菌效果逐渐提升。（4）进一步研究Ag-Zn复合掺杂对缓释型磷酸盐玻璃结构和性能的影响,并选择合适的磷酸盐玻璃拉制成玻璃纤维,着重研究磷酸盐玻璃纤维的离子溶出速率及其抗菌性能。研究结果表明,Ag-Zn复合掺杂的磷酸盐玻璃呈现明显的玻璃态,ZnO以[ZnO4]的形式修补玻璃网络结构,Ag2O含量较少时能够解聚玻璃网络结构,当其含量增加时有助于加强网络结构。Ag-Zn复合掺杂的缓释型磷酸盐玻璃对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌作用优于单一组分掺杂的磷酸盐玻璃。对玻璃纤维的化学稳定性研究表明,随着浸泡时间的增加,Zn2+和Ag+溶出速率逐渐减小直至稳定,说明磷酸盐玻璃纤维能够缓慢释放抗菌离子。
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