论文部分内容阅读
羟基磷灰石（HA）是骨组织的主要无机成分，其生物相容性好，具有较高的生物活性，能够与骨组织形成化学键合，但其脆性和不易加工性也限制了其应用。聚己内酯（PCL）是一种具有良好的生物相容性和物理机械性能的可降解聚酯材料，但缺乏生物活性。而天然骨主要是由纳米HA和胶原质构成的，可看作在基体中含有纳米晶体的双相复合材料。因此，从仿生角度出发，模拟人体骨的结构，以有机高分子特别是可降解高分子材料为基体，以HA为增强相制备的复合材料可以综合二者的性能，扬长避短，优势互补，可望得到一种理想的骨修复材料。 本文以PCL为基底，纳米HA为增强相，钛酸酯偶联剂为界面助剂，分别采用溶液浇铸法和熔融共混法制备HA/PCL生物复合材料，对材料的结构、组成和力学性能进行研究，探讨了材料成分、偶联剂的添加等工艺条件对材料性能的影响，并采用模拟体液（SBF）浸渍实验考察复合材料的体外生物活性。 实验结果表明，复合材料中HA与PCL均以结晶态形式存在，FTIR显示，添加偶联剂后，两相间并无显著的相互作用。体外生物活性实验表明，HA/PCL复合材料HP3(ωHA=0.30)在SBF中浸渍14d后，即在其表面上覆盖一层弱结晶的碳磷灰石（CHA）层，说明本实验制备得到的HA/PCL复合材料具有良好的生物活性。且随着HA含量的增加，其生物活性逐步增强。偶联剂的添加并不影响复合材料的体外生物活性。 力学性能测试表明，复合材料的断裂强度和断裂伸长率随材料中HA含量的增加而降低；HA的添加对其屈服强度并无显著影响，说明材料中HA的分布较为均匀；复合材料的弹性模量随HA含量的增加而逐渐增大。偶联剂的添加显著提高了材料的力学性能，说明偶联剂的添加对HA粉体有良好的改性效果，进而改善了无机/有机相间的界面关系。