CPP/PLLA骨折内固定复合材料的制备及其性能研究

发布时间：2022-10-22 20:59

　　聚乳酸材料具有优良的生物相容性、可降解等性能,但是在作为骨折内固定材料使用过程中,因为弯曲强度低影响了应用的实际效果。解决聚乳酸材料弯曲强度低的一种有效手段是纤维增强。纤维增强是纤维分散于基体之中,使单一材料变成重新组合的复合材料,充分发挥纤维与基体组合后在复合材料中的优异性能。课题采用CPP玻璃纤维增强聚乳酸基体材料。CPP玻璃纤维是高温熔融磷酸二氢钙使其玻璃化,利用自制纺丝机对冷却玻璃液制备的一种新型玻璃纤维材料。这种新的纤维材料具有较好的力学性能和生物降解性能,以它增强的复合材料力学性能得到较大提高。研究中得到以下结论:（1）在开放环境中对磷酸二氢钙进行高温熔融玻璃化,在1300℃高温熔融使其玻璃液澄清,以此制得的纤维表面质量较好。通过XRD分析高温熔融冷却物,确定其为无定形的玻璃态。（2）利用自制纺丝机对磷酸二氢钙的高温熔融冷却液纺丝制备CPP玻璃纤维,最佳纺丝速度是12m/s。在纺丝温度区间为500~550℃之间,制得的CPP玻璃纤维直径分布范围为10~30μm。（3）CPP玻璃纤维拉伸强度随着直径的减小而增大,直径为13μm时最高拉伸强度可达1GPa以上。（4）模拟生物体降... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究现状
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 纤维概述
        1.1.3 聚乳酸材料研究现状
    1.2 选题意义
        1.2.1 增强聚乳酸材料的意义
        1.2.2 存在的缺点
        1.2.3 CPP玻璃纤维增强的意义
    1.3 本课题研究目的和内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
    1.4 课题存在问题及创新点
        1.4.1 课题需要解决的问题
        1.4.2 创新点
2 CPP玻璃纤维制备工艺的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 实验方法
        2.2.4 试样表征
        2.2.5 熔融加热升温程序设计与CPP玻璃纤维制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.2 熔融温度对CPP玻璃纤维的影响
        2.3.3 纺丝温度对CPP玻璃纤维直径的影响
        2.3.4 纺丝速度对CPP玻璃纤维直径的影响
        2.3.5 XRD结构分析
    2.4 本章小结
3 CPP玻璃纤维力学性能和降解性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料和实验设备
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验设备
        3.2.3 拉伸试样制备图
        3.2.4 实验流程
        3.2.5 试样表征
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 纺丝速度对CPP玻璃纤维拉伸强度的影响
        3.3.2 直径大小对CPP玻璃纤维拉伸强度的影响
        3.3.3 拉伸断口SEM表面形貌分析
        3.3.4 CPP玻璃纤维直径随降解时间变化的关系
    3.4 本章小结
4 CPP玻璃纤维降解机理的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验设备
        4.2.3 实验药品
        4.2.4 降解实验的设计
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 降解时间对CPP玻璃纤维宏观形貌的影响
        4.3.2 降解时间对CPP玻璃纤维微观形貌的影响
    4.4 CPP玻璃纤维的降解机理分析
        4.4.1 CPP玻璃纤维降解的基本原理
        4.4.2 影响CPP玻璃纤维降解的因素
    4.5 本章结论
5 阻降剂对CPP玻璃纤维性能的影响
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验设备
        5.2.3 实验用药品
        5.2.4 实验流程
        5.2.5 性能测试和表征
        5.2.6 阻降剂添加的设计
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 阻降剂的量对CPP玻璃纤维力学性能的影响
        5.3.2 阻降剂的量对CPP玻璃纤维降解性能的影响
        5.3.3 XRD分析
    5.4 本章小结
6 CPP/PLLA骨折内固定复合材料的制备及性能研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 实验仪器和设备
        6.2.3 实验药品
        6.2.4 工艺流程
        6.2.5 实验具体步骤
        6.2.6 膜片的制备
        6.2.7 热压成型模具的设计与试样制备
        6.2.8 性能测试和表征
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 热压成型温度对复合的影响
        6.3.2 CPP:PLLA质量配比（wt%）对复合的影响
        6.3.3 弯曲断口形貌观察
    6.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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[3]纳米纤维素晶须增强增韧聚（L-乳酸）复合材料的制备与表征[J]. 刘桦,罗丙红,陈睿鹏,周世裕,黄耀基,周长忍.  复合材料学报. 2015(06)
[4]含磺酸甜菜碱聚乳酸的合成及其作为药物载体的研究[J]. 黄磊,李成龙,王歆,陈元维,罗祥林.  功能材料. 2014(S2)
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[8]聚乳酸改性壳聚糖及其在生物医学领域的应用[J]. 张晓丽,王香梅,陈韩根,刘蕊.  高分子通报. 2013(11)
[9]柠檬酸基聚酯/聚乳酸共混物的力学性能[J]. 徐媛媛,桂宗彦,杲云,陆冲,程树军.  上海交通大学学报. 2013(05)
[10]MGF-Ct24E改性聚乳酸的合成、表征及其对成骨细胞增殖的评价[J]. 罗嘉,李玉筱,王品品,王远亮.  功能材料. 2013(04)



本文编号：3696862