聚甲基丙烯酸甲酯基復(fù)合材料人工骨板的制備及性能研究.pdf

1、由于各種疾病、創(chuàng)傷及交通事故等造成的骨組織損傷，已成為常見病和多發(fā)病。臨床上廣泛使用的人工替代材料，主要有生物醫(yī)用金屬及合金、生物陶瓷、生物醫(yī)用高分子材料等。根據(jù)臨床使用部位及要求的不同，已有多種材料及產(chǎn)品獲得了應(yīng)用。 本論文是以顱骨、骨折固定板為研究背景，選擇了聚甲基丙烯酸甲酯基復(fù)合材料為研究對(duì)象，研制出無機(jī)纖維增強(qiáng)PMMA/HA復(fù)合材料人工骨板。其材料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在無機(jī)纖維與PMMA復(fù)合體表面涂覆了羥基磷灰石微粉。與單一PMMA

2、相比，提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能，綜合性能優(yōu)于人體顱骨、脛骨，改善了材料的生物活性和生物相容性。采用多層涂覆和模壓技術(shù)制備復(fù)合材料人工骨板。針對(duì)復(fù)合材料人工骨板的物理性能和力學(xué)性能，研究了含膠量、模壓溫度、模壓壓力、模壓時(shí)間等對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，重點(diǎn)研究了含膠量與復(fù)合材料韌性的關(guān)系。利用掃描電鏡觀察復(fù)合材料的微觀形貌，依據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)測定了復(fù)合材料的含膠量、密度、吸水率及力學(xué)強(qiáng)度。利用水滴實(shí)驗(yàn)法測定復(fù)合材料的潤濕性。通過實(shí)驗(yàn)得到了最

3、佳組分和成型工藝參數(shù)：模壓溫度為120℃，模壓時(shí)間為8h，模壓壓力為14MPa。含膠量達(dá)到55.58％時(shí)，力學(xué)性能達(dá)到最好，力學(xué)測試結(jié)果：拉伸強(qiáng)度為80.5MPa，壓縮強(qiáng)度為129.9MPa，彎曲強(qiáng)度為100.7MPa，沖壓剪切強(qiáng)度為156.3MPa，沖擊韌性為13.6 KJ/㎡，優(yōu)于人體顱骨力學(xué)強(qiáng)度，和人體脛骨力學(xué)強(qiáng)度相當(dāng)。密度為1.36g/Cm3，吸水率低于O．9％。為了進(jìn)一步提高復(fù)合材料的生物活性和成骨性，在模擬體液中對(duì)復(fù)合材料進(jìn)