Porowaty materiał polimerowy to materiał polimerowy z licznymi porami utworzonymi przez gaz rozproszony w materiale polimerowym.
Ta specjalna porowata struktura jest bardzo dobra do stosowania materiałów dźwiękochłonnych, separacji i adsorpcji, przedłużonego uwalniania leków, rusztowań kostnych i innych dziedzin.
Tradycyjne materiały porowate, takie jak polipropylen i poliuretan, nie ulegają łatwo rozkładowi i jako surowce pobierają ropę naftową, co powoduje zanieczyszczenie środowiska.
Dlatego ludzie zaczęli badać biodegradowalne materiały z otwartymi otworami.
Zastosowanie materiału z otworami PLA:
Materiał PLA z otwartymi otworami ma również pewne wady, które ograniczają jego zastosowanie w dziedzinie materiałów z otwartymi otworami, takie jak:
1. Wyraźna tekstura, niska wytrzymałość na rozciąganie i brak elastyczności perforowanego materiału.
2. Powolne tempo degradacji.
Pozostawiony w organizmie przez dłuższy czas jako lek może powodować stany zapalne.
3. Odcedź.
Niskie powinowactwo do komórek, jeśli zostaną przetworzone na sztuczną kość lub komórki rusztowania, które są trudne do przylegania i proliferacji.
Aby poprawić wady materiałów PLA z otwartymi otworami, przyjęto mieszanie, wypełnianie, kopolimeryzację i inne metody w celu ulepszenia materiałów PLA z otwartymi otworami.
Poniżej znajduje się kilka schematów modyfikacji PLA:
1. Modyfikacja mieszania PLA/PCL
PCL, czyli polikaprolakton, jest również materiałem biodegradowalnym o dobrej biokompatybilności, wytrzymałości i wytrzymałości na rozciąganie.
Mieszanie z PLA może skutecznie poprawić wytrzymałość i wytrzymałość na rozciąganie PLA.
Naukowcy odkryli, że właściwości można kontrolować, kontrolując stosunek PCL do PLA. Gdy stosunek masowy PLA do PCL wynosił 7:3, wytrzymałość na rozciąganie i moduł materiału były wyższe.
Jednakże ciągliwość maleje wraz ze wzrostem średnicy porów.
Materiał PLA/PCL jest nietoksyczny i ma potencjalne zastosowanie w tkankach naczyniowych o małej średnicy.
2.Modyfikacja mieszanki PLA/PBAT
PBAT jest materiałem ulegającym degradacji, który ma zdolność do rozkładu poliestru alifatycznego i wytrzymałość poliestru aromatycznego. Kruchość PLA można poprawić po zmieszaniu z PLA.
Z badań wynika, że wraz ze wzrostem zawartości PBAT zmniejsza się porowatość materiału z otworem otwartym (porowatość jest największa przy zawartości PBAT wynoszącej 20%), a zwiększa się wydłużenie przy pękaniu.
Co ciekawe, chociaż dodatek PBAT zmniejsza wytrzymałość PLA na rozciąganie, wytrzymałość na rozciąganie PLA nadal wzrasta, gdy jest on przetwarzany na materiał z otwartymi otworami.
3.Modyfikacja mieszania PLA/PBS
PBS to materiał biodegradowalny, który ma dobre właściwości mechaniczne, doskonałą odporność na ciepło, elastyczność i zdolność przetwarzania i jest bardzo zbliżony do materiałów PP i ABS.
Mieszanie PBS z PLA może poprawić kruchość i przetwarzalność PLA.
Z badań wynika, że najlepszy efekt kompleksowy był przy stosunku masowym PLA:PBS wynoszącym 8:2; jeśli PBS zostanie dodany w nadmiarze, porowatość materiału z otwartymi otworami zostanie zmniejszona.
4.Modyfikacja wypełnienia PLA/szkłem BIOaktywnym (BG).
Jako bioaktywny materiał szklany, BG składa się głównie z tlenku krzemu, sodu, wapnia i fosforu, który może poprawić właściwości mechaniczne i bioaktywność PLA.
Wraz ze wzrostem zawartości BG zwiększał się moduł sprężystości materiału z otworami otwartymi, ale zmniejszała się wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu.
Gdy zawartość BG wynosi 10%, porowatość materiału z otworem otwartym jest najwyższa (87,3%).
Gdy zawartość BG osiąga 20%, wytrzymałość kompozytu na ściskanie jest najwyższa.
Co więcej, porowaty materiał kompozytowy PLA/BG może osadzać warstwę osteoidu apatytu na powierzchni i wewnątrz symulowanych płynów ustrojowych, co może indukować regenerację kości. Dlatego PLA/BG ma potencjał do zastosowania w materiałach do przeszczepów kostnych.
Czas publikacji: 14-01-22