【摘 要】
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PLA是一种可以在人体内被降解吸收的高分子聚合物,其生物相容性较好,在生物医用材料领域具有较高的应用价值。但是PLA因其初始力学强度低,降解过程中力学性能衰减快等缺点,不
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PLA是一种可以在人体内被降解吸收的高分子聚合物,其生物相容性较好,在生物医用材料领域具有较高的应用价值。但是PLA因其初始力学强度低,降解过程中力学性能衰减快等缺点,不能够满足骨内固定材料的要求。通过纤维增强或者纳米颗粒增强等手段,提高PLA的初始力学性能、减小衰减速率,是目前该类材料在骨折内固定领域的主要研究方向。本课题通过熔融拉丝法制备了一种具有高强度和高模量的含硼聚磷酸钙纤维(CPPF);通过薄膜叠层热压法制备可降解的CPPF/PLA复合材料,对复合材料力学性能和降解性能进行了研究;通过KH-550改性CPPF,对改性前后复合材料的力学性能和降解性能进行了对比。研究结果如下:(1)氧化硼的掺入可以明显改善CPPF的力学性能和化学稳定性,其最佳掺入量为9%。(2)PLLA的最佳模压工艺条件是在200℃下保温30 min。(3)加入CPPF可以显著提高PLLA的力学性能,当纤维质量分数为50%时,复合材料获得最佳的弯曲强度和弯曲模量,分别为285.78 MPa和11.76 GPa,比纯PLLA提高了73.77%和203.35%,且在降解56天后,质量分数为50%的复合材料弯曲强度和模量分别为75.93 MPa和2.97 GPa。(4)用KH-550对CPPF表面进行改性,研究发现;在改性浓度为3%,改性时间为30min时,复合材料获得最大的弯曲强度和模量,比未改性的复合材料提高了29.77%和25.8%。复合材料在降解56天后的弯曲强度和模量比未改性的复合材料分别提高了30.12%和23.23%。结果说明KH-550改性复合材料界面提高了复合材料的力学性能,并且降低了复合材料的力学衰减速率。
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