羟基磷灰石/明胶复合材料的制备及其性能研究

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本研究针对具有优良生物相容性的羟基磷狄石(HA)力学性能不足,不能解决临床承力部位的替换或修复的问题,采用加入韧性相明胶改善HA材料的力学性能。 本研究在湿法合成的基础上加入gelatin,解决两相均匀分布,研究并优化制备HA/gelatin复合材料,以及gelatin交联的最佳工艺参数;实验结果表明反应过程中pH应控制在gelatin的等电点之间,本实验选择pH=9,所制备的复合材料既利于HA的生成,又有利于gelatin在反应过程中的沉积;利用戊二醛(GA)对复合材料浆料gelatin进行交联,优化加入GA的量和浓度以及gelatin交联的最低浓度,实验结果表明gelatin和GA的最低浓度为5%(wt%),GA与复合材料浆料间的体积比为15:100,交联效果最佳;制备经GA交联gelatin的HA/gelatin复合材料,自制的成型设备可以保证样品在干燥过程中不出现开裂,干燥前后样品保持形状能力较佳; 本实验采用XRD分析样品的相成份,利用SEM观察样品断面的微观结构,利用FT-IR来确定样品中HA中的Ca2+和gelatin中COO-之间化学结合的存在;通过TG-DTA对样品gelatin的含量进行测量以及两相的结合;采用万能力学试验机测试样品的力学性能,利用模拟体液(SBF)的体外模拟实验考察样品的降解,以及样品中HA和gelatin诱导类磷灰石在其表面的沉积。 XRD结果表明HA/gelatin复合材料,无机相为HA,没有其它磷酸钙的出现,gelatin的加入不会对HA的生成产生影响,但gelatin的存在,使得HA主极大衍射峰的半高宽加大,HA晶粒尺寸细小,gelatin的含量越多,晶粒尺寸越细小;同时gelatin由于与HA的结合,导致HA晶胞畸变,所对应的衍射峰位置位移。SEM观察所形成的gelatin纤维网状结构,阻碍了样品在干燥过程中的收缩,因此在样品断面出现了一些细小的裂纹。从红外图谱中1339cm-1的红移可知,HA
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