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《聚酰胺1010_羥基磷灰石多孔支架材料的制備與性能研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼10459學(xué)號或申請?zhí)?01512192462密級碩士學(xué)位論文聚酰胺1010/羥基磷灰石多孔支架材料的制備與性能研究作者姓名:田娜娜導(dǎo)師姓名:劉文濤學(xué)科門類:工學(xué)專業(yè)名稱:包裝材料與工程培養(yǎng)院系:材料科學(xué)與工程完成時(shí)間:2018年05月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterPreparationandPerformanceofPolyamide1010/HydroxyapatitePorousScaffoldMateri
2、alsByNanaTianSupervisor:ViceProf.WentaoLiuPackagingMaterialsandEngineeringSchoolofMaterialsScienceandEngineeringMay,2018學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本
3、人承擔(dān)。學(xué)位論文作者:日期:年月日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品,知識產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。根據(jù)鄭州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱;本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或者其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。本人離校后發(fā)表、使用學(xué)位論文或與該學(xué)位論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí),第一署名單位仍然為鄭州大學(xué)。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。學(xué)位論文
4、作者:日期:年月日摘要摘要由于先天不足、意外等各種因素導(dǎo)致的骨缺損現(xiàn)象越來越多,給患者帶來了巨大痛苦。為緩解這一現(xiàn)象,骨修復(fù)材料應(yīng)運(yùn)而生,且受到了廣泛關(guān)注。羥基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)是人體主要無機(jī)成分,具有生物活性、生物相容性、骨傳導(dǎo)性、無毒等優(yōu)良特性,但脆性大、力學(xué)性能差,使其在臨床應(yīng)用上受到很大限制;聚酰胺(Polyamide,PA)具有良好的力學(xué)性能,并且具有與骨膠原相似的酰胺鍵和羧基基團(tuán)結(jié)構(gòu)。將聚酰胺與羥基磷灰石復(fù)合制備的復(fù)合材料可以改善羥基磷灰石力學(xué)性能不足的缺陷,并且具
5、有較高的仿生性能,是一種性能良好的骨修復(fù)材料。采用熔融共混法將聚酰胺1010(PA1010)與羥基磷灰石復(fù)合,制備了一系列HA含量不同的聚酰胺1010/羥基磷灰石(PA1010/HA)復(fù)合材料。通過傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FTIR),研究了PA1010/HA復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)變化,結(jié)果表明,PA1010/HA復(fù)合材料中HA的羥基與PA1010酰胺鍵的氨基之間形成了氫鍵。通過能譜分析(EDS)觀察了HA在PA1010/HA復(fù)合材料中的分布,結(jié)果表明,HA在PA1010基體中分布相對均勻。通過差示掃描量熱法(DSC
6、)和熱重分析(TG),研究了PA1010/HA復(fù)合材料的熔融結(jié)晶行為和熱穩(wěn)定性,結(jié)果表明,HA的加入使得PA1010的熔點(diǎn)、熔融焓稍有降低,并且PA1010/HA復(fù)合材料具有良好的熱穩(wěn)定性。通過對PA1010/HA復(fù)合材料的力學(xué)性能測試表明,在PA1010/HA復(fù)合材料中,HA對PA1010有明顯的增強(qiáng)作用,隨著HA含量的增加拉伸、彎曲性能均增強(qiáng),當(dāng)HA含量為40wt%時(shí)拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別提高了約33.4%,98.3%,綜合性能最佳,且HA含量越高,仿生性能越好。在此基礎(chǔ)上,以PA1010/HA復(fù)合
7、材料為原料,采用化學(xué)發(fā)泡法和快速成型技術(shù)兩種方法制備了多孔支架材料,并對其性能進(jìn)行了研究。在PA1010/HA復(fù)合材料的基礎(chǔ)上添加偶氮二甲酰胺(AC)發(fā)泡劑,注塑成型制備了PA1010/HA多孔支架材料。通過全反射紅外光譜法(ATR)和X射線衍射(XRD)研究了AC發(fā)泡劑對PA1010/HA復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明AC發(fā)泡劑的加入和發(fā)泡過程對復(fù)合材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)無影響。通過對PA1010/HA多孔支架材料的孔隙率測試計(jì)算分析表明,PA1010/HA多孔支架材料的孔狀結(jié)I摘要構(gòu)和孔隙率可通過調(diào)節(jié)AC發(fā)泡
8、劑的用量來控制,當(dāng)AC發(fā)泡劑的用量為2.5wt%時(shí),泡孔比較均勻,孔徑約為100-200μm,孔隙率為21.6%;當(dāng)AC發(fā)泡劑的用量為7.5wt%時(shí),孔徑約為300-500μm,孔隙率最大約為38.7%;綜合力學(xué)性能考慮,當(dāng)發(fā)泡劑含量為2.5wt%時(shí)更適合用作支架材料。采用熔融沉積快速成型技術(shù)(FDM)制備了PA1010/HA多孔支架材料,研究了打印層厚、打印速度、成型角度等工藝參數(shù)對FDM樣品力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明,當(dāng)打印速度為50mm