聚乳酸-羥基磷灰石原位復(fù)合纖維熱壓成型及性能研究.pdf

1、針對(duì)HA/PDLLA共混電紡纖維中HA載入量不大、易發(fā)生團(tuán)聚等，采用原位沉積法構(gòu)建復(fù)合纖維。復(fù)合纖維膜中存在于纖維表面的非化學(xué)計(jì)量的HA，使其具有優(yōu)良的再礦化性能，同時(shí)在降解過程可保護(hù)纖維的形態(tài)完整。PDLLA上C=O的伸縮振動(dòng)峰和HA中OH-的伸縮振動(dòng)峰發(fā)生藍(lán)移，復(fù)合纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨HA載入量增加而上升，證明原位沉積HA/PDLLA復(fù)合纖維膜中PDLLA與原位生成的HA存在氫鍵相互作用。復(fù)合纖維膜的力學(xué)性能顯著提高，HA載入量2

2、5.2wt％的原位復(fù)合纖維膜的拉伸強(qiáng)度為8.2±1.1 MPa，楊氏模量為63.5±5.6 MPa。細(xì)胞與支架結(jié)合良好，顯著促進(jìn)了細(xì)胞的增殖和分化，有望作為醫(yī)療裝置的涂層材料和組織工程支架。
　　 為解決雜亂排列纖維力學(xué)性能低和力學(xué)各向同性問題，通過高速旋轉(zhuǎn)滾筒收集定向纖維，取向度為75.4±3.6％；采用原位沉積法制備定向復(fù)合纖維，使得纖維取向后力學(xué)強(qiáng)度分布上主要沿軸向進(jìn)行分布，當(dāng)HA載入量為25.2wt％，拉伸強(qiáng)度為17.2

3、±3.1 MPa。通過正交設(shè)計(jì)優(yōu)化熱壓工藝，熱壓成型后不改變纖維結(jié)構(gòu)的完整性，纖維收縮性小，且纖維之間形成觸點(diǎn)式粘結(jié)結(jié)構(gòu)；定向排列原位復(fù)合纖維的熱壓材料力學(xué)強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，且沿纖維軸向和徑向呈現(xiàn)顯著差異，當(dāng)HA載入量25.2wt％，沿纖維軸向和徑向的強(qiáng)度分別為36.2±2.2和5.5±0.2 MPa。通過空間仿生構(gòu)造，將定向排列纖維進(jìn)行不同角度疊合后，再優(yōu)化熱壓成型，制備具有空間力學(xué)分布各向異性的復(fù)合制件，擬合得到單軸拉伸強(qiáng)度與纖維排列層

4、間夾角的定量關(guān)系。與定向PDLLA纖維熱壓材料相比，定向排列原位復(fù)合纖維的熱壓材料具有更好的力學(xué)性能和較快的降解速率，同時(shí)由于表面親水性增加，可促進(jìn)細(xì)胞的鋪展生長(zhǎng)和增殖分化，有望作為骨修復(fù)內(nèi)固定材料。
　　 模擬骨修復(fù)內(nèi)固定材料的微動(dòng)環(huán)境，采用切向微動(dòng)磨損試驗(yàn)，初步研究復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能。定向纖維熱壓材料主要表現(xiàn)為纖維徑向方向上磨粒和磨屑的堆積和少量的裂紋生成，纖維軸向方向上為粒子的自我修復(fù)和潤(rùn)滑。定向排列原位復(fù)合纖維軸向具有