生物可降解形狀記憶聚(L-丙交酯)系共混物的結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、本文采用開環(huán)聚合的方法合成聚(L-丙交酯)(PLLA)均聚物、聚(L-丙交脂-乙交脂)(PLGA)及聚(L-丙交酯-ε-己內(nèi)酯)(PLCL)無規(guī)共聚物,并利用溶液共混法制備不同組成的PLLA/PLGA和PLLA/PLCL共混物。采用紅外光譜分析(FTIR)、示差掃描量熱分析(DSC)、X-射線衍射分析(XRD)、拉伸試驗(yàn)和體外降解試驗(yàn),系統(tǒng)研究了共混物的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、三步形狀記憶效應(yīng)及降解性能,闡明了共混物組成與微觀結(jié)構(gòu)及性能之間

2、的聯(lián)系和本質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,在共混物體系中引入改性后的MgO納米粒子,考察了MgO納米粒子含量對材料的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、三步形狀記憶效應(yīng)和降解性能的影響規(guī)律并分析了內(nèi)在機(jī)制。
　　研究表明,PLLA/PLGA共混體系的相容性很好,PLGA的加入阻礙了PLLA的結(jié)晶,使得PLLA的結(jié)晶度下降,當(dāng)PLGA含量較高時(shí),共混體系存在PLGA微晶;PLGA含量對共混體系的力學(xué)性能有較大影響,PLLA/PLGA共混物的彈性模量、抗拉強(qiáng)度均介于

3、PLLA和PLGA之間,而延伸率則在PLGA含量為40wt％時(shí)最大。
　　PLLA與PLCL具有很好的相容性,PLCL含量對共混體系的Tg、Tm以及結(jié)晶度有較大影響,但PLCL不能單獨(dú)結(jié)晶;隨著PLCL含量的增加,PLLA/PLCL共混物的彈性模量、拉伸強(qiáng)度和延伸率都呈現(xiàn)先增大而后減小的趨勢。
　　DMA試驗(yàn)結(jié)果表明,PLLA/PLGA與PLLA/PLCL共混體系均具有寬玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)取兩個不同的溫度

4、區(qū)間,分別對應(yīng)于單獨(dú)的形狀記憶過程,使共混體系呈現(xiàn)三步形狀記憶效應(yīng),研究表明,共混體系在40℃和70℃均具有高的形狀保持率;而形狀恢復(fù)率則隨著PLGA或PLCL含量的增加呈先增大而后減小的趨勢,在PLGA或PLCL含量為40wt%時(shí)具有最好的三步形狀記憶效應(yīng)。
　　研究發(fā)現(xiàn),硬脂酸改性后的MgO納米粒子在共混物基體中分散均勻且與共混物基體之間存在弱的氫鍵作用;隨著MgO納米粒子含量的增加,復(fù)合材料的結(jié)晶度下降,彈性模量和拉伸強(qiáng)度均

5、呈先增大而后減小的趨勢,當(dāng)MgO納米粒子含量為1wt%時(shí),復(fù)合材料的彈性模量和拉伸強(qiáng)度均達(dá)到最大值,而延伸率則隨著MgO納米粒子含量的增加而下降;MgO/PLLA/PLGA和MgO/PLLA/PLCL復(fù)合材料具有三步形狀記憶效應(yīng),MgO納米粒子作為物理交聯(lián)點(diǎn),起固定相的作用,當(dāng)MgO納米粒子含量為1wt%時(shí),復(fù)合材料的三步形狀記憶效應(yīng)最好。
　　體外降解試驗(yàn)表明,共混物的降解速度均快于PLLA均聚物,且隨著PLGA或PLCL含量的