g-HA-PLA生物復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、可生物降解的合成高分子因具有性能可控、無(wú)免疫排斥反應(yīng)以及生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。其中聚乳酸(PLA)就是目前應(yīng)用最廣的一種可生物降解高分子。羥基磷灰石(HA)是構(gòu)成自然骨無(wú)機(jī)質(zhì)的主要成分，生物活性好，能與骨形成牢固結(jié)合。兩種材料的復(fù)合，一方面可提高材料的韌性，滿足骨替代材料的力學(xué)性能要求；另一方面，聚乳酸的酸性降解產(chǎn)物可被羥基磷灰石緩沖，同時(shí)羥基磷灰石可提供良好的環(huán)境，供細(xì)胞生長(zhǎng)、組織再生及血管化，從而更加符合骨組織

2、工程材料的生物學(xué)要求。
　　 但當(dāng)無(wú)機(jī)納米顆粒和高分子進(jìn)行物理共混后，兩相界面結(jié)合性差，材料的力學(xué)性能不能滿足骨修復(fù)的需要。在植入人體后，無(wú)機(jī)納米粒子和高分子基體間的界面首先被破壞，使得其力學(xué)強(qiáng)度的在短時(shí)間內(nèi)迅速降低。因此，改善無(wú)機(jī)納米顆粒和高分子基體間的界面粘附強(qiáng)度成為制備無(wú)機(jī)納米粒子/高分子復(fù)合材料的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 為了改善無(wú)機(jī)粒子HA和PLA之間的界面粘附性，我們制備了改性HA與PLA復(fù)合材料，首先采用乳酸低聚物

3、對(duì)HA粒子表面進(jìn)行了接枝改性，制備改性的HA(g-HA)顆粒，再與PLA共混制成g-HA/PLA復(fù)合材料。采用紅外光譜、核磁共振波譜、差示掃描量熱分析、熱重分析、接觸角測(cè)試和力學(xué)性能測(cè)試等，系統(tǒng)研究了材料的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、降解性能和熱分解特性，并對(duì)其生物安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，HA表面乳酸低聚物的接枝率隨PLA單體濃度的提高而增大，改性前后HA顆粒表面形貌并無(wú)明顯變化。改性后材料表面的親水性明顯提高。
　　

4、 改性后的g-HA顆粒在PLA基體中具有更均一的分散性，增強(qiáng)了顆粒和基體兩相間的粘附力，提高了復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度，同時(shí)g-HA顆粒的加入會(huì)減緩PLA基體的熱分解。
　　 同純PLA相比，在降解初期，g-HA/PLA復(fù)合材料的降解速率較快，降解速度與其中的g-HA含量有關(guān)。在降解后期，g-HA/PLA復(fù)合物的降解速率逐漸減慢。g-HA顆粒中和了降解介質(zhì)中的酸性代謝產(chǎn)物，降低了材料自催化效應(yīng)及產(chǎn)生速度，減慢了g-HA/PLA復(fù)合材