聚酰胺1010/羟基磷灰石多孔支架材料的制备与性能研究
发布时间：2021-07-06 13:44
由于先天不足、意外等各种因素导致的骨缺损现象越来越多,给患者带来了巨大痛苦。为缓解这一现象,骨修复材料应运而生,且受到了广泛关注。羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HA）是人体主要无机成分,具有生物活性、生物相容性、骨传导性、无毒等优良特性,但脆性大、力学性能差,使其在临床应用上受到很大限制;聚酰胺（Polyamide,PA）具有良好的力学性能,并且具有与骨胶原相似的酰胺键和羧基基团结构。将聚酰胺与羟基磷灰石复合制备的复合材料可以改善羟基磷灰石力学性能不足的缺陷,并且具有较高的仿生性能,是一种性能良好的骨修复材料。采用熔融共混法将聚酰胺1010（PA1010）与羟基磷灰石复合,制备了一系列HA含量不同的聚酰胺1010/羟基磷灰石（PA1010/HA）复合材料。通过傅立叶转换红外光谱（FTIR）,研究了PA1010/HA复合材料的结构变化,结果表明,PA1010/HA复合材料中HA的羟基与PA1010酰胺键的氨基之间形成了氢键。通过能谱分析（EDS）观察了HA在PA1010/HA复合材料中的分布,结果表明,HA在PA1010基体中分布相对均匀。通过差示扫描量热法（DSC）和热重分...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物材料的简介Figure1.1TheIntroductiontoBiomaterials
图 1.2 常用生物医用材料（a）生物医用金属材料（b）生物医用高分子材料（c）生物陶瓷（d）生物医用复合材料Figure 1.2 The common biomedical materials (a) Biomedical metal materials(b) Biomedical polymer materials (c) Bioceramics (d) Biomedical composites.1 生物医用金属材料属材料因具有强度高、韧性好、易加工等优良性能被广泛应用于物医用金属材料因其高载荷、强硬度、优异的力学性能常被用作材料，例如骨科、齿科。常用的硬组织生物医用金属材料有不锈钴基合金等，除此之外还有一些镍钛形状记忆合金等[6,7]。体环境中含有各种元素，包括：K、Na、Ca、Mg 等金属元素，还n、Mn、Co、Mo、Cr、Sn、V、Ni 等微量元素。受机体环境的影应用于体内会与体液反应发生不同程度的腐蚀，影响其力学性能用寿命，甚至会完全降解被人体吸收，有可能对人体造成不可逆的摩擦产生的金属微粒还容易引起周围组织的炎症等。
物理发泡剂方便易得、成本低，无污染，并且具有阻燃效果，因此其利值高，例如 CO2和 N2。发泡之后无残留物，对材料本身影响不大。但是物泡法工艺复杂，技术难度大，需专用注塑机等设备的辅助。丁昆山[21]等人在熔融共混/模压成型制备的聚乳酸/炭黑（PLA/CB）复合中通入 CO2气体发泡，制备了具有导电功能的孔状 PLA/CB 复合材料。滕[22]等人使用盐析法结合超临界 CO2，制备了 PDLLA/HA 支架材料，通过调2压力，温度以及时间得到了结构可控的支架材料，其孔隙率较高并且孔连较好，利于细胞增殖生长。2.4.2 快速成型技术传统方法操作复杂，成型速度快，可批量化生产，但是人体结构复杂，患者之间存在很大差异，传统方法制备的支架材料无法满足病患的个性化。快速成型技术俗称为 3D 打印，操作简单、可靠，可以根据个体差异满足病患的需求，在个性化定制中具有良好的应用前景[23]。快速成型技术在医域广泛应用，在生物医学的应用见图 1.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]选择性激光烧结碳纳米管/木塑复合材料力学性能研究[J]. 方静,张云鹤,刘烁,李健,郭艳玲. 塑料工业. 2017(09)
[2]选择性激光烧结成型材料研究现状及展望[J]. 汪飞,李克,曹传亮,周泽全. 铸造技术. 2017(06)
[3]处在变革中的医用金属材料[J]. 郑玉峰,吴远浩. 金属学报. 2017(03)
[4]骨支架3D打印成型粘结机理的分子动力学研究[J]. 柴卫红,汪焰恩,魏庆华,杨明明,李欣培,魏生民. 材料研究学报. 2016(08)
[5]浅析3D打印中三维快速成型软件系统的研究[J]. 郑萍,张安安. 科技视界. 2016(24)
[6]羟基磷灰石-壳聚糖复合膜的制备及研究进展[J]. 袁秋华,张自强,巫剑波,徐安平,秦草坪,林松鑫,张培新. 广东化工. 2016(14)
[7]羟基磷灰石-聚乳酸复合膜的制备与表征[J]. 袁秋华,巫剑波,秦草坪,郭志威,刘家裕,林松鑫,柯善明,张培新. 深圳大学学报(理工版). 2016(01)
[8]多孔纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合骨修复材料的制备[J]. 强巴单增,刘晓兰. 中国组织工程研究. 2016(03)
[9]生物材料[J]. 王秀梅. 新型工业化. 2015(12)
[10]天然高分子壳聚糖的特性及其应用[J]. 陈诗琪,张贤明. 应用化工. 2016(01)
硕士论文
[1]改性PLLA/碳纤维生物复合材料的研究[D]. 范丽园.中北大学 2017
[2]聚氨酯静电纺丝膜的改性及其抗菌性能[D]. 刘春梅.聊城大学 2017
[3]左旋聚乳酸/羟基磷灰石晶须/胶原液晶支架的制备与表征[D]. 吴狄.暨南大学 2014
[4]FDM快速成型过程熔体及喷头的研究[D]. 黄江.内蒙古科技大学 2014
[5]尼龙1010/硅灰石复合材料的制备与表征[D]. 牛景新.郑州大学 2013
[6]热致相分离法制备组织工程血管支架及生物学评价[D]. 胡金伟.东华大学 2013
[7]羟基磷灰石/壳聚糖多孔材料的研究[D]. 郭恩言.山东轻工业学院 2011
[8]熔融沉积快速成型精度及工艺研究[D]. 张媛.大连理工大学 2009
[9]三维打印快速成型机材料的研究[D]. 孙国光.西安科技大学 2008
[10]羟基磷灰石/超高分子量聚乙烯生物活性复合材料制备及性能研究[D]. 李峰.长春理工大学 2008
本文编号：3268352
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物材料的简介Figure1.1TheIntroductiontoBiomaterials
图 1.2 常用生物医用材料（a）生物医用金属材料（b）生物医用高分子材料（c）生物陶瓷（d）生物医用复合材料Figure 1.2 The common biomedical materials (a) Biomedical metal materials(b) Biomedical polymer materials (c) Bioceramics (d) Biomedical composites.1 生物医用金属材料属材料因具有强度高、韧性好、易加工等优良性能被广泛应用于物医用金属材料因其高载荷、强硬度、优异的力学性能常被用作材料，例如骨科、齿科。常用的硬组织生物医用金属材料有不锈钴基合金等，除此之外还有一些镍钛形状记忆合金等[6,7]。体环境中含有各种元素，包括：K、Na、Ca、Mg 等金属元素，还n、Mn、Co、Mo、Cr、Sn、V、Ni 等微量元素。受机体环境的影应用于体内会与体液反应发生不同程度的腐蚀，影响其力学性能用寿命，甚至会完全降解被人体吸收，有可能对人体造成不可逆的摩擦产生的金属微粒还容易引起周围组织的炎症等。
物理发泡剂方便易得、成本低，无污染，并且具有阻燃效果，因此其利值高，例如 CO2和 N2。发泡之后无残留物，对材料本身影响不大。但是物泡法工艺复杂，技术难度大，需专用注塑机等设备的辅助。丁昆山[21]等人在熔融共混/模压成型制备的聚乳酸/炭黑（PLA/CB）复合中通入 CO2气体发泡，制备了具有导电功能的孔状 PLA/CB 复合材料。滕[22]等人使用盐析法结合超临界 CO2，制备了 PDLLA/HA 支架材料，通过调2压力，温度以及时间得到了结构可控的支架材料，其孔隙率较高并且孔连较好，利于细胞增殖生长。2.4.2 快速成型技术传统方法操作复杂，成型速度快，可批量化生产，但是人体结构复杂，患者之间存在很大差异，传统方法制备的支架材料无法满足病患的个性化。快速成型技术俗称为 3D 打印，操作简单、可靠，可以根据个体差异满足病患的需求，在个性化定制中具有良好的应用前景[23]。快速成型技术在医域广泛应用，在生物医学的应用见图 1.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]选择性激光烧结碳纳米管/木塑复合材料力学性能研究[J]. 方静,张云鹤,刘烁,李健,郭艳玲. 塑料工业. 2017(09)
[2]选择性激光烧结成型材料研究现状及展望[J]. 汪飞,李克,曹传亮,周泽全. 铸造技术. 2017(06)
[3]处在变革中的医用金属材料[J]. 郑玉峰,吴远浩. 金属学报. 2017(03)
[4]骨支架3D打印成型粘结机理的分子动力学研究[J]. 柴卫红,汪焰恩,魏庆华,杨明明,李欣培,魏生民. 材料研究学报. 2016(08)
[5]浅析3D打印中三维快速成型软件系统的研究[J]. 郑萍,张安安. 科技视界. 2016(24)
[6]羟基磷灰石-壳聚糖复合膜的制备及研究进展[J]. 袁秋华,张自强,巫剑波,徐安平,秦草坪,林松鑫,张培新. 广东化工. 2016(14)
[7]羟基磷灰石-聚乳酸复合膜的制备与表征[J]. 袁秋华,巫剑波,秦草坪,郭志威,刘家裕,林松鑫,柯善明,张培新. 深圳大学学报(理工版). 2016(01)
[8]多孔纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合骨修复材料的制备[J]. 强巴单增,刘晓兰. 中国组织工程研究. 2016(03)
[9]生物材料[J]. 王秀梅. 新型工业化. 2015(12)
[10]天然高分子壳聚糖的特性及其应用[J]. 陈诗琪,张贤明. 应用化工. 2016(01)
硕士论文
[1]改性PLLA/碳纤维生物复合材料的研究[D]. 范丽园.中北大学 2017
[2]聚氨酯静电纺丝膜的改性及其抗菌性能[D]. 刘春梅.聊城大学 2017
[3]左旋聚乳酸/羟基磷灰石晶须/胶原液晶支架的制备与表征[D]. 吴狄.暨南大学 2014
[4]FDM快速成型过程熔体及喷头的研究[D]. 黄江.内蒙古科技大学 2014
[5]尼龙1010/硅灰石复合材料的制备与表征[D]. 牛景新.郑州大学 2013
[6]热致相分离法制备组织工程血管支架及生物学评价[D]. 胡金伟.东华大学 2013
[7]羟基磷灰石/壳聚糖多孔材料的研究[D]. 郭恩言.山东轻工业学院 2011
[8]熔融沉积快速成型精度及工艺研究[D]. 张媛.大连理工大学 2009
[9]三维打印快速成型机材料的研究[D]. 孙国光.西安科技大学 2008
[10]羟基磷灰石/超高分子量聚乙烯生物活性复合材料制备及性能研究[D]. 李峰.长春理工大学 2008
本文编号：3268352
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