聚酰胺-66/羟基磷灰石复合材料的制备和性能研究

本文通过溶液法制备了一系列聚酰胺 66/羟基磷灰石复合材料。用IR ,TGA和燃烧实验对复合材料的结构和组成进行了表征 ,并对复合材料的热稳定性 ,力学性能和生物安全性及生物活性进行了初步研究。结果表明所制备的聚酰胺 66/羟基磷灰石复合材料 ,组成均一 ,具有良好的热稳定性和力学性能 ,良好的生物安全性和生物活性 ,可能作一种新的骨修复材料 。

纳米HA/PA6复合材料的体外生物活性

研究了PA6和纳米HA/PA6复合材料在模拟体液(SBF)中的行为变化,用IR,XRD,SEM和EDS等手段对材料的表面变化进行了分析,讨论了PA6和纳米HA/PA6复合材料的稳定性、亲水性和生物活性。结果表明:在SBF中PA6的吸水率大概在6%左右,纳米HA/PA6复合材料的吸水率有少量下降,PA6和纳米HA/PA6复合材料出现一定的溶解和降解。在SBF中,PA6表面形成Ca,P化合物中的Ca/P比例为1.12,与HA的理论值1.67有一定的差别;HA/PA6复合材料在其表面形成了HA沉积物和碳酸取代的磷灰石沉积物,Ca/P逐步变化为1.67,表现出较好的生物活性。复合材料表面沉积的HA和原来合成的HA具有相近的结晶形貌,该复合材料可作为优良的骨修复填充材料和组织工程支架材料。

聚苯硫醚的合成与结构研究Ⅰ.聚苯硫醚的合成与结构表征

用不同原料和方法制备了不同类型的聚苯硫醚树脂．通过元素分析、红外光谱、激光拉曼光谱及Ｘ射线衍射分析等手段，对各种产品的结构进行了表征．对不同类型产品的结构差异进行了初步研究．结果表明，用不同的原料和方法都可制备聚苯硫醚树脂，各种聚苯硫醚树脂的结构基本接近。

聚苯硫醚的合成与结构研究 II.聚苯硫醚的流变性能、热性能与结晶行为

在合成和表征不同类型的聚苯硫醚树脂的基础上 ,对不同类型 PPS的流变行为以及各类 PPS的结晶度及热历程对不同结构类型 PPS的结晶度的影响进行了研究 ,结果表明 ,各种聚苯硫醚树脂在相同条件下的流变性能有所不同 ,各种聚苯硫醚树脂的结晶度 ,及热历程对其结晶行为的影响也有差异 .

常压下纳米级羟基磷灰石针状晶体的合成

通过使用一种易于重复的合成工艺 ,在常压下制备了纳米级羟基磷灰石针状晶体 ,这种纳米级针状晶体在形态 ,结构和组成上与人骨组织中纳米针晶非常相似 ,利于发挥羟基磷灰石优良的生物相容性 ,能用于研制一种类骨的高强柔韧的复合人工骨修复材料 ,所用的制备工艺有助于简化这种类骨复合材料的合成。

工业硫化钠法常压合成线型高分子量聚苯硫醚的研究

以精制工业硫化钠和对二氯苯为原料，采用多组分催化剂，在六甲基磷酰三胺（ＨＭＰＡ）中进行常压溶液缩聚，合成了线型高分子量的聚苯硫醚（ＬＨＰＰＳ）。研究了单体的配比、工业硫化钠的脱水和体系中含水量对聚合反应的影响，探索了聚合反应过程中分子量的增长状况。测定了合成产品的熔融粘度和溶液粘度，应用元素分析、傅里叶变换红外光谱对合成产品进行了分析表征。用ＤＳＣ和ＴＧＡ测定了树脂的熔点Ｔｍ和初始热失重Ｔｄ，通过熔融挤出考察了树脂的加工热稳定性。结果表明，合成的树脂为线型高分子量ＰＰＳ树脂，具有优良的热性能和加工热稳定性。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66多孔材料制备和生物安全性初步评价

采用注塑方法,以医用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)复合材料为原料,使用专用发泡剂,制备出了一种具有贯通孔,平均孔隙尺寸约为500μm的多孔材料,并参照GB/T16886和GB/T16175标准方法,对其生物安全性进行了相关评价。细胞毒性试验、致敏试验、热原试验和溶血试验结果表明本研究制备的多孔n-HA/PA66复合材料无细胞毒性、无致敏性、无热原反应,溶血率为0.59%(<5%),可初步认为n-HA/PA66多孔材料具有良好的生物安全性,可用于骨组织修复。

聚苯硫醚涂层/金属基体的界面研究

用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）研究了聚苯硫醚（ＰＰＳ）在高温下的化学反应和ＰＰＳ与不锈钢、铸铁、Ａ３碳钢的结合机理。结果表明，ＰＰＳ在３００℃以上发生了氧化交联和氧化反应，反应中有Ｃ－Ｏ－Ｃ、Ｐｈ－ＳＯ－Ｐｈ和Ｐｈ－ＳＯ２－Ｐｈ基团生成，涂层界面的Ｐｈ－Ｓ－Ｐｈ中的Ｓ有２３％生成了Ｐｈ－ＳＯ－Ｐｈ和Ｐｈ－ＳＯ２－Ｐｈ。同时初步解释了ＰＰＳ涂层与金属界面的结合是由于ＰＰＳ中Ｓ原子的孤对电子和金属基体的Ｆｅ３＋发生配位，生成具有一定数量的多核大分子配合物所致。

医用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料体外浸泡行为研究

将纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料(n HA/PA66)和纯PA66分别浸泡于去离子水、生理盐水、小牛血清和人血清中,于37℃恒温,1～12周取样,测试材料的吸水率、重量变化以及浸泡液中Ca、P含量变化,并对材料表面作扫描电镜(SEM)观察。结果显示不同浸泡环境中材料的行为有所不同。n HA/PA66复合材料较纯PA66吸水率低,稳定性好,活性提高。扫描电镜显示在血清中复合材料表面形成大量颗粒状沉积物。n HA/PA66复合材料在几种浸泡介质中均表现出良好的稳定性和生物活性。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料在模拟体液(SBF)中的表面生物活性研究

通过纳米羟基磷灰石 /聚酰胺 6 6 (n HA/PA6 6 )复合材料体外模拟体液 (SBF)浸泡实验 ,以聚酰胺 6 6 (PA6 6 )为对照 ,用IR、XRD、SEM和ICP等手段对材料的表面组成和形貌变化进行了分析 ,比较了PA6 6和n HA/PA6 6复合材料的表面生物活性。结果表明 ,n HA/PA6 6复合材料在SBF中其表面形成的HA沉积物为部分碳酸基团取代的磷灰石 ,而PA6 6在浸泡过程中Ca、P不在聚合物表面沉积 ;n HA/PA6 6复合材料具有良好的生物活性 ,作为骨组织修复或替代材料具有较高的研究和应用价值。

n-HA/PA66/HDPE复合生物材料的制备和性能研究

应用纳米羟基磷灰石(n HA)、聚酰胺 66(PA66)和高密度聚乙烯(HDPE)制备了生物医用复合材料。用化学分析法、燃烧实验、热分析、AFM、IR、XRD对复合材料的组成和结构进行了分析,并对复合材料的力学性能进行了研究。结果表明所制备的复合材料组成均一,具有高强柔韧的力学性能,纳米羟基磷灰石、聚酰胺 66、高密度聚乙烯三者之间产生了一定的相互作用,形成了稳定的界面结合。因此,该三元复合材料可能成为一种新型的骨修复材料,在生物医学材料的开发和应用研究中具有重要意义。

复合骨修复材料——聚氨基酸/硫酸钙的生物相容性研究

采用原位熔融缩聚法合成聚氨基酸/硫酸钙(poly(amino acids)/calcium sulfate,PAA/CS)复合材料。分别将PAA/CS圆片和其浸提液与L929细胞共培养后观察细胞形态变化,采用CCK-8试剂盒检测细胞增殖活性,流式细胞仪测定细胞周期。将致密圆柱状PAA/CS材料植入兔胫骨近端干骺端,进行大体和组织切片观察。结果表明材料对L929细胞生长活性无明显影响,细胞毒性0～1级,符合国家医用生物材料的细胞毒性要求。材料在动物体内不引起明显排异反应,并有新生骨长入材料内部,与宿主骨形成牢固的骨性愈合,具有良好的组织相容性和生物活性。

PPS/PA-66共混物结构与性能的研究

用Ｘ射线衍射、ＳＥＭ和ＦＴ－ＩＲ研究了ＰＰＳ／ＰＡ－６６共混物的聚集态结构、相形态和共混体系分子间的相互作用。结果表明，随着ＰＡ－６６含量增大，共混物的结晶性更好；ＰＰＳ／ＰＡ－６６共混体系属于多相体系，含微量支化或交联键的ＰＰＳ占５０％时，为分散相，ＰＡ－６６占７５％时，ＰＰＳ成为连续相；随着ＰＡ－６６含量增加，ＰＰＳ的苯环Ｃ－Ｈ振动７０５ｃｍ－１峰位向低波数移动，随ＰＰＳ含量增加，ＰＡ－６６中酰胺的Ｃ＝Ｏ１６３９ｃｍ－１峰位向低波数移动，酰胺基团与苯环上的Ｃ－Ｈ存在氢键相互作用。熔融流动性、流变性和冲击性能试验证明，共混物有良好的熔融流动性和韧性。

纳米羟基磷灰石的常压合成与表征

以乙二醇为氢氧化钙的溶剂在常压下合成了一种纳米羟基磷灰石晶体。分析结果表明,以乙二醇为氢氧化钙(Ca(OH)2)的溶剂反应合成的羟基磷灰石为细针状的纳米晶体,具有弱结晶结构,为非化学计量,其钙磷摩尔比约为1.66。这种纳米磷灰石晶体和自然骨中的磷灰石晶体在很多方面有相似之处。

多孔n-HA／PA-6复合材料的制备及性能

采用注塑方法制备了多孔纳米磷灰石／聚酰胺-6（n—HA／PA-6）复合材料，采用SEM、XRD、IR、力学性能测试考察了多孔材料的性能。结果发现：多孔纳米磷灰石／聚酰胺-6复合材料的孔隙分布均匀，贯通性良好，孔的尺寸约为100～700μm，平均孔径约300～500μm，大孔壁上有丰富的微孔；所得多孔复合材料的孔隙率可控，总孔隙率最高可达88．6％；多孔材料的总孔隙率降低，则开孔率随之降低；多孔纳米磷灰石／聚酰胺-6复合材料的抗压强度为1．1～15．6MPa，压缩模量为0．4～1．4GPa；在总孔隙率相近的条件下，多孔材料的抗压强度随n—HA质量分数增加而升高；发泡剂和发泡过程对组成纳米磷灰石／聚酰胺-6复合材料的两组元材料的性质和结构无影响。这种多孔材料可望作为人体非承重部位的植入骨修复体和组织工程支架使用。

氨基酸聚合物/硫酸钙生物工程骨的生物相容性研究

目的评价氨基酸聚合物[poly(amino acid),PAA]/硫酸钙(calcium sulfate,CaSO4)生物工程骨的生物相容性。方法制备PAA/CaSO4。通过急性毒性实验、溶血实验、微核实验、热原实验、皮内刺激实验、细胞毒性实验研究该复合材料的生物相容性。结果急性毒性实验中各组小鼠活动正常,7 d内小鼠无死亡,各组动物未见中毒症状或不良反应,7 d后各组小鼠体质量日平均增加差异无统计学意义(P>0.05)。材料浸提液的溶血率为2.01%,符合<5%的国家标准。微核实验中3个实验组与阴性对照组微核率无明显差异(各组的微核率均介于0.4～0.6之间),材料无潜在致突变性。热原实验中3只动物中体温升高最高为0.4℃,体温升高的总数为1.1℃,符合热源实验国家标准。皮内刺激实验观察显示,注射材料生理盐水浸提液和生理盐水处无明显红斑、水肿和皮肤坏死,PII为0.01～0.02,属极轻微刺激。细胞毒性实验中A、B、C组的BMSC的相对增殖率均>90%,细胞毒性为0～1级,材料无细胞毒性。结论 PAA/CaSO4具有良好的生物相容性。

酶制剂对改善茶饮料浊度的研究

在茶饮料生产中使用酶制剂以改善茶饮料浊度。结果表明 ,酶制剂能有效改善茶饮料浊度 ,除去混浊质 ,提高茶饮料的稳定性。

生物活性羟基磷灰石/二元氨基酸共聚物复合材料的制备和性能

通过原位聚合法制备新型生物活性羟基磷灰石/二元氨基酸共聚物(BHA/PAA)复合材料。采用1 H核磁共振(1 H NMR)、红外光谱(IR)、X-ray衍射光谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和差示扫描量热分析(DSC)对其组成结构、热性能、力学性能和体外降解性能进行研究。结果表明:BHA颗粒均匀分散在PAA基质中,形成的复合材料具有良好的均一性;复合材料的无机相和有机相之间存在着一定的化学键相互作用;由于BHA的引入,复合材料的结晶速率加快,整体结晶度下降;复合材料具有良好的力学性能,其抗压强度随着BHA含量的增加而明显提高,抗弯强度略有减小,当BHA含量为30%(质量分数)时,复合材料的抗压强度和抗弯强度分别为141.02MPa和86.32MPa,力学性能与人体皮质骨相匹配;体外降解实验结果表明,随着BHA含量的增加,材料的降解速率加快,且在降解过程中保持良好的力学性能稳定性,在骨修复方面具有潜在的应用。

支化反应型高分子量聚苯硫醚合成研究

本文以硫磺和对二氯苯为原料，在极性有机溶剂中合成聚苯硫醚（ＰＰＳ），加入含活性基团的二卤代苯作为共聚第三单体。研究表明，２，５－二氯硝基苯是一种较好的扩链剂，－ＮＯ＿２在反应中将被还原为－ＮＨ＿２，且－ＮＨ＿２在高温下与芳环进一步发生支化反应。当２，５－二氯硝基苯含量低于２％时，控制反应条件，能制得性能优良的支化反应型高分子量ＰＰＳ树脂。由于共聚第三单体量少，共聚物与中等分子量ＰＰＳ树脂具有相近的结构，而热稳定性则显著提高。

n-HA/多元氨基酸共聚物复合材料的制备和界面研究

通过原位聚合法制备了纳米磷灰石晶体(n-HA)/多元氨基酸共聚物(PA)复合材料,采用扫描电镜和燃烧试验测试了复合材料中n-HA的分散状况及材料的均一性,并用红外吸收光谱仪(FT-IR),X射线衍射仪(XRD)及X射线光电子能谱仪(XPS)对复合材料的表界面进行了测试和表征。结果表明,采用本方法制备的n-HA/PA复合材料中,n-HA微粒粒径约为80～100nm,能够很好地分散在PA基体中,材料具有良好的均一性;在复合材料n-HA与PA界面之间存在氢键和其它的化学结合,界面结合较稳定,具有良好的力学性能,是潜在的生物医学材料。