PCL抑菌改性及其在肿瘤放疗体位固定器3D打印中的应用

发布时间：2021-11-10 04:38

　　选择聚己内酯（PCL）为基材,添加滑石粉和纳米氧化锌进行改性,采用双螺杆挤出机在温度150℃、转速250 r/min条件下制备PCL抑菌改性材料,研究了滑石粉用量对材料拉伸性能和流变性能的影响以及纳米氧化锌种类对材料抑菌性能的影响。结果表明,随着滑石粉含量增加,材料的拉伸强度逐渐增大,熔体流动速率（MFR）和断裂伸长率呈现先增大然后减小的变化趋势;当滑石粉含量（质量分数）为10%时,MFR和断裂伸长率到达最大值,分别为2.69 g/10 min和813%;平衡扭矩随之呈现先降低后增加的变化趋势,当滑石粉含量为10%时到达最小值3.2 N·m。在此基础上添加4种纳米氧化锌制备PCL抑菌3D打印材料,发现粒径为20～30 nm的纳米氧化锌对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果最佳。得到的最佳配方为:PCL 85%、纳米氧化锌4%、偶联增容改性剂YY–5021 1%和滑石粉10%,材料的MFR为2.5 g/10 min、拉伸强度为19.3 MPa、断裂伸长率为803%。将制备的PCL抑菌改性材料用于体位固定器的3D打印,在打印温度220℃、填充度100%、填充打印速度40 mm/s、底板温度3... 

【文章来源】：工程塑料应用. 2020,48(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同滑石粉含量PCL改性材料的MFR

滑石粉含量对PCL改性材料平衡扭矩的影响见图2。由图2可见,随着滑石粉含量增加,平衡转矩呈先下降后增加的变化趋势,与MFR的变化规律正好相反。当滑石粉含量为10%时,平衡扭矩最小,为3.2 N·m。同样可以发现,当滑石粉含量超过10%时,平衡扭矩不断增加,这也可能是YY–5021产生的增容偶联效应阻碍大分子运动的结果。滑石粉添加量越大,阻碍效应越明显,流动阻力越大,故平衡扭矩不断增加。(2)力学性能。

综合考虑加工性能和力学性能,当配方中滑石粉含量为10%时为最佳配方。材料的MFR为2.69 g/10 min、拉伸强度达到19.4 MPa、断裂伸长率为813%,完全可以满足3D打印体位固定器的要求。图4 不同滑石粉含量PCL改性材料的断裂伸长率


本文编号：3486589