基于聚ε-己內(nèi)酯的可生物降解形狀記憶納米復(fù)合材料的研究.pdf

1、大多數(shù)的可生物降解聚合物幾乎沒(méi)有形狀記憶性能或者具有很差的形狀記憶性能，這限制了可生物降解形狀記憶聚合物在生物醫(yī)學(xué)工程上的應(yīng)用。另外從臨床上的要求來(lái)說(shuō)，用現(xiàn)有的熱致型可生物降解聚合物制備的醫(yī)療器械，會(huì)給醫(yī)生帶來(lái)很多的不便，需要開(kāi)發(fā)新型形狀記憶聚合物來(lái)解決這些問(wèn)題。本論文針對(duì)現(xiàn)有形狀記憶聚合物的不足，用新的工藝方法對(duì)現(xiàn)有可生物降解聚合物進(jìn)行了改性，大幅提高了其形狀記憶性能，并嘗試用一種新穎的誘導(dǎo)方式實(shí)現(xiàn)了形狀的記憶回復(fù)。 首先，從

2、現(xiàn)有可生物降解聚合物的改性入手提高其形狀記憶性能。本實(shí)驗(yàn)開(kāi)展了對(duì)聚ε-己內(nèi)酯(PCL)進(jìn)行交聯(lián)改性的研究，所選用的交聯(lián)劑是具有高活性和低毒性的過(guò)氧化苯甲酰(BPO)。采用溶液共混的方式首先把不同分量的BPO均勻分散在PCL基體中，然后對(duì)含有BPO的干燥PCL進(jìn)行熱壓，條件是130℃、10分鐘和4壓力噸。BPO分解的小分子自由基能夠使PCL大分子鏈變成活化鏈自由基，這些鏈自由基能夠進(jìn)一步彼此結(jié)合成立體交聯(lián)結(jié)構(gòu)。形狀記憶性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：只

3、需重量濃度1％的BPO就能使PCL的形狀回復(fù)率達(dá)到40％～50％；當(dāng)BPO的濃度增加到3％時(shí)，PCL的形狀回復(fù)率已經(jīng)接近100％。然后，針對(duì)常規(guī)的溫度誘導(dǎo)形狀記憶聚合物在醫(yī)學(xué)上的局限性，本實(shí)驗(yàn)嘗試了應(yīng)用交變磁場(chǎng)誘導(dǎo)方式實(shí)現(xiàn)形狀回復(fù)。首先，采用熱壓工藝制備交聯(lián)聚ε-已內(nèi)酯與四氧化三鐵納米粒子的高分子納米復(fù)合材料c-PCL/Fe3O4。形狀記憶性能的表征結(jié)果表明：這種復(fù)合材料不僅能夠在溫水中具有至少90％的形狀回復(fù)率，而且也能在20kH的交

4、變磁場(chǎng)中取得相同的回復(fù)率。但是，隨著Fe3O4的加入量增多，c-PCL/Fe3O4復(fù)合物的形狀記憶性能變差。 最后，考慮到前面所述的c-PCL/Fe3O4復(fù)合材料是一種可生物降解高分子復(fù)合物，本論文進(jìn)一步考察了其體外降解對(duì)形狀記憶性能的影響。結(jié)果表明：復(fù)合物經(jīng)過(guò)降解后，其形狀記憶性能越來(lái)越差。具體表現(xiàn)為形狀回復(fù)率持續(xù)下降，而且含量越多，形狀記憶性能下降趨勢(shì)也越快。通過(guò)表面形貌特征和凝膠分?jǐn)?shù)測(cè)試結(jié)果證明：復(fù)合材料中Fe3O4有機(jī)兩