镁合金表面氟化物/PLLA/PTMC涂层的构建及其性能研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yydfan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
血管支架介入是治疗血管疾病的有效手段,镁基支架具有良好的力学性能、优异的生物相容性和生物可降解性,并可满足血管支架的临床使用要求,因此,被作为第三代降解支架重点研究。然而,镁合金的标准电极电位较低,在体液环境中极易被快速腐蚀使其支撑作用失效,同时释放的过量氢气会对组织造成严重伤害,过量的Mg2+也会造成血压降低和呼吸系统疾病等危害。此外,镁基支架植入后还易引起血管内膜增生、炎症等病变。因此,对镁合金直接进行表面改性,延缓其腐蚀速度,控制降解产物浓度等是解决上述问题的有效途径之一。本文通过对镁合金进行氟化处理并复合有机涂层的表面处理方法,以改善镁合金的腐蚀速率,提升支架性能。本文利用氟化转化法在镁合金表面制备氟化物涂层,然后通过有机旋涂法制备左旋聚乳酸+聚三亚甲基碳酸酯(PLLA+PTMC)涂层。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(FE-SEM)、激光共聚焦显微镜(LSCM)等测试手段,对涂层进行系统表征,重点研究氟化液浓度、氟化时间对氟化涂层的结构和性能影响;PTMC浓度、旋涂次数对PLLA+PTMC涂层的结构和性能影响。为进一步提升镁合金血管支架的性能,还在制备氟化层的基础上构建氟化物/PLLA+PTMC复合涂层,对多组分涂层的物相组成、微观结构和耐腐蚀性能等进行系统分析。研究表明,氟化液浓度和氟化时间能够显著影响镁合金表面氟化层的结构和性能。随着氟化液浓度增加及氟化时间的延长可促进氟化物膜层的生长。具体来说,可使MgF2晶粒得到细化,同时可减少膜层的表面缺陷,使涂层完整性增加。当氟化物浓度为40%,氟化时间为27 h的条件下,镁合金基体上制备的氟化层表面平整度,均匀致密性达到最优化,其表面粗糙度(Sq)为0.274μm,涂层亲水性较好,涂层厚度约为3μm。耐腐蚀性相较于镁合金基体来说,氟化层的Icorr减小至7.68×10-8A/cm~2,Rp增加至550×103Ω·cm~2,Pe达到98%以上,这说明镁合金氟化处理后的耐蚀性明显提升。对于镁合金基体经旋涂处理后所得的PLLA+PTMC涂层,PTMC浓度和旋涂次数对其膜层结构和性能具有较大的影响。PTMC浓度和旋涂次数的增加会导致涂层表面的划痕和聚合物颗粒沉积等缺陷减少,表面中心部分光滑平整,同时膜厚略微增加。在PLLA+PTMC的浓度比1:1,旋涂4次的条件下,制备的镁基PLLA+PTMC涂层表面光滑平整度和均匀致密性最好,涂层亲水性较差,涂层厚度约为1 μm。相较于镁合金基体,PLLA+PTMC 层的 Icorr减小至 6.52×10-8 A/cm~2,Rp提升至 656×103 Ω·cm~2,Pe达到88%以上,这说明镁基涂层的耐蚀性得到显著提升。在两种涂层优化的基础上,在镁合金表面制备氟化/PLLA+PTMC复合涂层,结果表明,该复合涂层与PLLA+PTMC涂层在结构上相似,表面中心部分平整光滑,无划痕、颗粒沉积等缺陷,膜层较厚。相较于镁合金基体,复合涂层的Icorr减小至0.789×10-8A/cm~2,Rp提升至 5627.1×103Ω·cm~2,Pe达到 99.84%。在 Hank’s 溶液中浸泡 48h 后,复合涂层pH值为8.53,小于基体、氟化层、PLLA+PTMC层的pH值。浸泡7天后,无涂层的镁合金基体表面遍布腐蚀裂纹和腐蚀坑,同时沉积大量Ca-P化合物;氟化层和PLLA+PTMC层的镁合金样品表面裂纹遍布,破损严重;而具有复合涂层的镁合金表面仍保持完整,说明复合涂层也可显著提高镁合金基体的耐腐蚀性能,并具有较好的血液相容性。
其他文献
目的 探讨加速康复外科(ERAS)对体循环下小儿先天性心脏病围手术期的影响。方法 纳入86例体循环下行先天性心脏病手术治疗的患儿为研究对象,手术时间在2020年1月至2022年1月。通过随机数字表法将患儿分为两组,其中围手术期实施常规护理的43例患儿收入对照组,其余围手术期实施ERAS的43例患儿收入研究组,比较两组护理效果。结果 研究组患儿气管插管时长、术后引流时长、术后进食时间、下床活动时间、
期刊
新中国成立以来,城市作为一个人口聚集的空间性存在,随着经济体制与社会结构的逐步转型、利益集团的互相博弈,不断扩张、更新与重组城市基层治理结构中的各类权力关系,使得政党与社会地位关系此消彼长,社会治理也面临组织体系分割化、内生要素离散化、治理单元多样化等多重挑战,中国共产党原有的单一功能未能完全适应此类变化。进入新时代,中国共产党需要在以社区制为主的城市基层治理模式中重构政党与社会的关系。党的十九大
学位
能量密度低、安全性能差的传统基于液态电解液的电池已经无法满足当前消费市场对电池产品的要求,具有高能量密度且安全性能好的全固态锂离子电池有望解决当前能源短缺、电化学性能差和安全性低等问题,成为打破基于液态电解液电池制约的最佳候选者。固态电解质作为全固态锂离子电池最关键的组成部分引起了广泛关注。其中,聚合物固态电解质由于形状和尺寸不受限制,便于应用在安全、超薄和超柔的电化学设备制造中,尤其是便携式电子
学位
Bi7Ti4.5W0.5O21(BTW-BIT)共生铋层状无铅压电陶瓷材料具有高居里温度(~690oC)、良好的温度稳定性(>600oC)和较高的剩余极化强度等优点,在铁电存储、高温压电器件等方面具有潜在的应用价值,但是其较差的压电活性(d33<10p C/N)和较高的电导率一定程度上限制了其实际应用进程,仍需进一步研究来改善其综合电学性能。因此,本文首先研究了Nb5+离子掺杂对BTW-BIT共生
学位
背景与目的:生物膜及其相关感染仍然是一个重大的临床问题,往往会造成危及生命的后果。生物膜是微生物细胞在自产的胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)基质中聚集形成的。这种基质一旦建立,就为微生物病原体提供了一个保护性的环境,给常规的抗生素治疗等手段带来了巨大的挑战。对于复杂生物膜感染的情况,临床上不得不使用手术清除等有创手段,造成组织创伤的同时也给
学位
随着科技进步社会发展,一系列环境问题的产生越来越引发人们的重视,清洁能源的使用以及环境污染物的降解逐渐成为了我们需要掌握的一种技术。二氧化钛(TiO2)是一种常见的半导体金属氧化物,具有成本低、无毒和稳定性好等优点,在环境保护和新能源方向有广阔的应用前景。二氧化钛材料光催化技术不仅可以用来裂解水产生氢气、还原CO2、清洁杀菌、吸收空气中的挥发性有机污染物,而且可以有效还原有机污染物,因其普遍的适用
学位
铝合金具有良好的加工性能、耐蚀性能、导电导热性能和高的比强,目前在轨道交通、汽车结构以及航空航天等领域应用越来越广泛。铝合金目前比较常用焊接方法包括搅拌摩擦焊、非熔化极气体保护焊(GTAW)和熔化极气体保护焊(GMAW)等。综合比较,因GMAW工艺具有自动化程度高、熔覆速度快、焊接效率高以及焊接成本低等优点,目前是铝合金的一种重要焊接方法。但是铝合金在熔化极气体保护焊的焊接过程中,容易出现烧穿和下
学位
铁基非晶合金凭借优异的软磁性能、力学性能和耐腐蚀性能,在众多的非晶合金中脱颖而出。随着铁基非晶合金应用范围的不断扩展,单一性能的突出不能满足市场对综合性能的需求,所以铁基非晶合金的性能在多方向上的提升成为研究的主要方向。成分调控成为改变铁基非晶合金综合性能的首先方式,但是外加元素的寻找以及添加含量的控制,一直都是研究的重点问题。在研究中,以非晶条带为例,由于条带厚度在25 μum左右,研究者们习惯
学位
高岭土是生产传统陶瓷的重要原料之一,由于其化学键能较大,导致陶瓷烧成温度较高,耗能较大,降低能耗成为陶瓷行业的研究热点之一。本课题用不同的试剂对高岭土进行改性,并将改性后的高岭土应用到陶瓷坯料中。用XRD、红外光谱、扫描电镜等手段分析改性前后的高岭土,判断高岭土的改性效果以及加入改性高岭土后陶瓷坯体显微结构的区别,研究改性高岭土对陶瓷抗折强度的提升效果和对陶瓷烧成温度的影响。研究结果表明,对高岭土
学位
2020年是脱贫攻坚收官之年,经过几年的精准帮扶,不少贫困户从建档立卡系统中脱贫出列。绝对贫困消除后,相对贫困仍然存在。云南“直过民族”贫困区是脱贫攻坚中难啃的“硬骨头”,做好云南“直过区”扶贫工作对稳定边疆、促进经济社会发展、发扬“直过民族”文化有重要意义。本文将“助推”理论引入到云南“直过民族”扶贫攻坚中,以景洪市勐龙镇南嗨村曼先坦老寨为例,利用文献法、观察法、访谈法、问卷法、案例研究法,分析
学位