碳纖維和埃洛石對聚乳酸結晶行為和力學性能的影響.pdf

1、隨著科學技術的進步，骨科內固定材料的發(fā)展也日新月異，尤其是傳統(tǒng)使用的金屬類骨科內固定材料因其不可降解性，已經(jīng)不能滿足廣大醫(yī)療患者的需求。目前,科學家都把研究的重點集中在可降解高強度新型材料的研發(fā)。聚乳酸不僅具有良好的生物相容性，而且可在體內降解吸收，避免二次手術等優(yōu)點被廣泛應用于骨科內固定材料，如骨釘、骨板等。但聚乳酸也因力學性能偏低限制了應用范圍，故提高力學性能就成為聚乳酸目前研究開發(fā)的熱點。
　　本研究論文以聚乳酸為基體，以聚

2、丙烯腈基短切碳纖維（CF）作為增強纖維，借助碳纖維的表面修飾改性技術制備一種新型的復合材料，改善內固定材料的力學性能。首先采用酸處理方法氧化處理CF表面，增加其表面能，表面粗糙度和表面官能團數(shù)量，然后再接枝丙交酯，制備出表面接枝一定量的聚乳酸短鏈的CF，提高CF和PLA基體間的界面相容性。本研究借助熔融共混的方法制備出不同改性CF含量的CF/PLA復合材料，研究改性CF含量對PLA的力學強度的影響。結果表明，接枝丙交酯的CF比只酸處理或

3、者純CF對PLA的增強效果明顯。10％（wt）左右的改性CF對PLA的增強效果佳，拉伸強度提高了21%,拉伸模量提高了44.3%，彎曲強度提高了13%，彎曲模量提高了150%，韌性和吸收功在10%（wt）的時候出現(xiàn)峰值，而斷裂伸長率和彎曲應變的降低也最小。
　　為了探討增強材料的尺寸對增強效果的影響，本論文還初步探討了埃洛石（HNTs）作為促進結晶的成核劑增強PLA的結晶性能的研究。通過熔融共混的方法制備不同HNTs含量的HNTs