基于聚ε-己內(nèi)酯的可生物降解形狀記憶納米復(fù)合材料的研究.pdf

1、大多數(shù)的可生物降解聚合物幾乎沒有形狀記憶性能或者具有很差的形狀記憶性能，這限制了可生物降解形狀記憶聚合物在生物醫(yī)學(xué)工程上的應(yīng)用。另外從臨床上的要求來說，用現(xiàn)有的熱致型可生物降解聚合物制備的醫(yī)療器械，會給醫(yī)生帶來很多的不便，需要開發(fā)新型形狀記憶聚合物來解決這些問題。本論文針對現(xiàn)有形狀記憶聚合物的不足，用新的工藝方法對現(xiàn)有可生物降解聚合物進(jìn)行了改性，大幅提高了其形狀記憶性能，并嘗試用一種新穎的誘導(dǎo)方式實現(xiàn)了形狀的記憶回復(fù)。 首先，從

2、現(xiàn)有可生物降解聚合物的改性入手提高其形狀記憶性能。本實驗開展了對聚ε-己內(nèi)酯(PCL)進(jìn)行交聯(lián)改性的研究，所選用的交聯(lián)劑是具有高活性和低毒性的過氧化苯甲酰(BPO)。采用溶液共混的方式首先把不同分量的BPO均勻分散在PCL基體中，然后對含有BPO的干燥PCL進(jìn)行熱壓，條件是130℃、10分鐘和4壓力噸。BPO分解的小分子自由基能夠使PCL大分子鏈變成活化鏈自由基，這些鏈自由基能夠進(jìn)一步彼此結(jié)合成立體交聯(lián)結(jié)構(gòu)。形狀記憶性能實驗結(jié)果表明：只

3、需重量濃度1％的BPO就能使PCL的形狀回復(fù)率達(dá)到40％～50％；當(dāng)BPO的濃度增加到3％時，PCL的形狀回復(fù)率已經(jīng)接近100％。然后，針對常規(guī)的溫度誘導(dǎo)形狀記憶聚合物在醫(yī)學(xué)上的局限性，本實驗嘗試了應(yīng)用交變磁場誘導(dǎo)方式實現(xiàn)形狀回復(fù)。首先，采用熱壓工藝制備交聯(lián)聚ε-已內(nèi)酯與四氧化三鐵納米粒子的高分子納米復(fù)合材料c-PCL/Fe3O4。形狀記憶性能的表征結(jié)果表明：這種復(fù)合材料不僅能夠在溫水中具有至少90％的形狀回復(fù)率，而且也能在20kH的交

4、變磁場中取得相同的回復(fù)率。但是，隨著Fe3O4的加入量增多，c-PCL/Fe3O4復(fù)合物的形狀記憶性能變差。 最后，考慮到前面所述的c-PCL/Fe3O4復(fù)合材料是一種可生物降解高分子復(fù)合物，本論文進(jìn)一步考察了其體外降解對形狀記憶性能的影響。結(jié)果表明：復(fù)合物經(jīng)過降解后，其形狀記憶性能越來越差。具體表現(xiàn)為形狀回復(fù)率持續(xù)下降，而且含量越多，形狀記憶性能下降趨勢也越快。通過表面形貌特征和凝膠分?jǐn)?shù)測試結(jié)果證明：復(fù)合材料中Fe3O4有機(jī)兩