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生物可降解材料近年来在骨骼缺损的修复中开始发挥重要的作用。生物可降解支架在植入人体后,随着新骨组织的生长,支架在水解的作用下不断降解,直到最后完全消失,避免了患者接受二次手术的痛苦。聚富马酸二羟丙酯(PPF)是一种可生物降解的线形不饱和聚合物,它分子链上的双键在适当的引发剂的作用下可以与其他烯类单体进行交联,生成具有三维网络结构的交联体,对组织起到支撑作用。在生物体内它具有良好的生物相容性,降解下来的碎片富马酸和1,2-丙二醇也可通过人体的代谢过程消除掉。因此研究PPF及其共聚物与适当的交联剂形成的交联网络的合成、降解和力学性能具有很重要的意义。本论文主要对以下几个方面的工作进行了研究:
1.采用三步的方法合成了不饱和线形聚酯聚富马酸二羟丙酯PPF,并用NMR和FTIR对PPF的结构进行了表征。
2 PPF与N-乙烯基吡咯烷酮在引发剂过氧化苯甲酰和促进剂2,6-二甲基对甲苯胺的作用下发生加成聚合反应,生成具有三维交联网络结构的体型大分子,交联过程在体温下进行。本文设计了9组正交实验,通过正交实验分析的方法找出了对交联过程的最高温度、凝胶点、材料在降解过程中的失重、吸水率和溶胀度、材料的初始力学性能和降解过程中力学性能变化等的影响因素,用以调节网络交联体的各项性能,使之具有适合的代替小梁骨的功能。
3本论文在合成PPF的基础上合成了两种具有不同含量癸二酸二丙二醇酯链段的新的PPF的共聚物P(PF-co-PS)8020和P(PF-co-PS)9010,并用NMR和FTIR对P(PF-co-PS)的结构进行了表征。
4 P(PF-co-PS)与N-乙烯基吡咯烷酮(N-VP)交联同样可以发生自由基加聚反应形成三维网络交联体,并将P(PF-co-PS)/N-VP交联体的各项性能与PPF/N-VP进行了对比。
5本论文在以上实验的基础上在PPF/N-VP交联体中添加了β-TCP,并考察了复合材料的交联最高温度、凝胶点和初始力学性能。