聚乳酸基形状记忆材料对兔输卵管黏膜的影响

目的:探讨聚乳酸基形状记忆输卵管避孕材料的安全性。方法:雌性大白兔15只随机分为实验组、自身对照组及空白组,分别于术后1、4、8周,取输卵管制作标本,以光镜及透射电镜观察黏膜变化。结果:实验组及自身对照组手术侧,肉眼可见材料植入体内后变短粗,后期逐渐变细小,光镜下初期可见输卵管皱襞被压缩,后皱襞内逐渐有纤维增生。电镜下上皮细胞内有异物颗粒,后期肌细胞间可见大量胶原。结论:聚乳酸基形状记忆材料植入兔输卵管后能刺激输卵管纤维组织增生,材料可降解,对机体无危害。

形状记忆合金增强水泥基复合材料及其构件研究进展

传统的水泥基材料适用性强、经济性高、用途广泛,但是容易开裂,难以恢复。通过热弹性马氏体相变及其逆相变,形状记忆合金拥有了独特的形状记忆效应、超弹性等卓越性能。因此,可以利用形状记忆合金增强水泥基材料及构件,克服传统水泥基材料抗裂性能差的缺陷,改善水泥基材料构件的开裂和变形自恢复能力。本文从形状记忆合金的材料特性与种类、形状记忆合金纤维增强水泥基复合材料及形状记忆合金筋材增强水泥基复合材料构件三个方面进行综合阐述,并指出现有研究中存在的不足,展望了形状记忆合金增强水泥基复合材料的发展前景。

聚乳酸基形状记忆输卵管避孕器的制备与应用安全性分析

背景:在选用输卵管避孕节育器材料时,可以使用形状记忆聚合物材料,这种新型材料可以在外界温度影响下发生一定的形状变化,还具备良好的生物降解性,对人体安全无害。目的:制备聚乳酸基形状记忆输卵管避孕器,并分析其应用特点。方法:首先,制备聚乳酸基形状记忆输卵管避孕器。将60只雌性新西兰大白兔随机分为2组,每组30只,实验组在双侧输卵管置入聚乳酸基形状记忆材料避孕器,对照组不置入避孕器。置入后不同时间点进行大体观察、血液及组织学检测。结果与结论:(1)大体观察结果:置入后4周,避孕器表面光滑并发生变形,较置入前明显变粗、变短;置入6周时,避孕器更短更细,部分已见不到避孕器。(2)血液检测结果:置入后6周,两组白细胞、红细胞、血红蛋白、血小板、肌酐、尿素水平比较差异无显著性意义。(3)组织学观察结果:置入后4周,实验组输卵管黏膜层存在明显的水肿和充血现象;置入后6周,实验组输卵管黏膜层存在极少量的淋巴细胞浸润现象,黏膜层水肿和充血现象得到显著改善。(4)结果表明,聚乳酸基形状记忆材料避孕器置入卵管后会发生形变及降解,置入早期会对输卵管壁造成一定的压迫,但未出现细胞毒性,具有良好的应用安全性。

生物基环氧化天然橡胶形状记忆复合材料的制备与性能

以壳聚糖作为填料、脱蛋白环氧化天然橡胶(ENR)作为基质材料,制备了生物基形状记忆复合材料,通过傅里叶变换红外光谱、原子力显微镜、电子万能试验机等研究了该形状记忆复合材料的微观结构、力学性能及形状记忆性能。结果表明,加入壳聚糖后ENR的有序结晶相以更小、更均匀的尺寸分散在整个体系中;由于壳聚糖的增强增韧作用,该形状记忆复合材料的耐磨性能增强、力学性能逐渐提高。此外,壳聚糖的加入进一步提高了ENR的形状记忆性能。

D，L-聚乳酸基形状记忆聚合物的生物安全性和细胞相容性

背景:课题组前期实验研制了输卵管避孕器材料D,L-聚乳酸基形状记忆聚合物,依据国内《生物材料和医疗器材生物学评价技术要求》规定,植入体内的组织工程材料必须进行生物安全评价和细胞相容性实验。目的:观察D,L-聚乳酸基形状记忆聚合物的生物安全性。方法:①内毒素实验:在鲎试剂中分别加入聚合物浸提液、内毒素工作标准品溶液和细菌内毒素检查用水。②致敏实验:在昆明小鼠肩胛骨内侧分别注射聚合物浸提液+弗氏完全佐剂+生理盐水、弗氏完全佐剂+生理盐水,通过皮内诱导、局部诱导和激发阶段,观察动物激发部位皮肤红斑和水肿反应程度。③急性毒性实验:分别在昆明小鼠腹腔注射100%,50%,25%聚合物浸提液及生理盐水。④细胞增殖MTT实验:直接法为将人脐静脉内皮细胞分别接种于聚合物膜、聚乳酸与玻璃片上;间接法为将人脐静脉内皮细胞分别接种于聚合物浸提液、丙烯酰胺溶液及1640培养液。结果与结论:D,L-聚乳酸基形状记忆聚合物材料无细菌污染状况,符合生物安全标准,无致敏性及毒性,并且具有较好的细胞相容性。

聚乳酸基形状记忆高分子材料在包装领域的应用展望

聚乳酸基形状记忆高分子材料是新型的智能材料之一,但此类材料尚未在包装领域广泛应用。聚乳酸基形状记忆高分子材料的可降解性能可以为包装行业久久难以根除的废弃污染问题提供宝贵的革新方向。其形状记忆特性能够为包装智能化发展和满足特殊包装需求贡献全新的包装模式。

基体配比对VIHPS制备GO-CF/EP复合材料微观组织与形状记忆性能的影响

碳纤维混杂增强复合材料由于具有重量轻、可设计性强等诸多优点,广泛用于汽车、海洋、航空航天等行业.根据固化剂与环氧树脂的配比化学原理,计算出石墨烯-碳纤维混杂增强树脂基(GO-CF/EP)复合材料的最佳配比为1∶5,并采用真空浸渗热压成型工艺(VIHPS)制备1∶2~1∶7共六个配比的试样,结合形状记忆性能测试及微观形貌的观察,得到固化剂与环氧树脂实际最佳配比.实验结果表明,GO-CF/EP复合材料性能主要取决于体系中交联度的大小,交联度越大,复合材料的形状记忆性能越好,微观组织形貌也较理想.当基体配比为1∶5时,GO-CF/EP复合材料体系中交联度最大,微观形貌呈现均匀致密的状态,形状固定率最大,为95.90%;形状回复率最大,为95.40%;形状回复时间最短,为80.30 s;形状回复力最大,为9.48 N.当基体配比为1∶2或1∶7时,固化剂过量或不足,交联度较小,微观组织形貌中有大量的基体聚集区,其形状记忆性能下降,形状固定率及回复率也相应减小,分别为82.99%,81.66%,81.91%,78.75%;形状回复力分别只有5.20 N和5.50 N.

形状记忆基聚合物复合材料的研究进展

形状记忆聚合物是一种新型智能材料,广泛应用于医疗和航天领域。但是传统的形状记忆聚合物由于力学强度低、形变回复力小等缺点使其发展应用受到限制。主要介绍了以各种形状记忆聚合物为基体,添加增强填料来制备形状记忆聚合物复合材料,并且描述了复合材料的形状记忆效应与力学性能和填料的体积分数或质量分数之间的关系,以及形状记忆聚合物复合材料的应用领域与前景。

NEC公司开发出新型聚乳酸基形状记忆塑料

日本NEC公司以植物为原料开发出世界首例可回收再生的形状记忆聚乳酸基生物塑料。一种受热或外力变形的膜塑制品，用吹风机在大约60℃下吹热风30s即可恢复到其原来的形状。此外，当使用过的生物塑料在约160℃的膜塑温度下加热时，因分子键离解，它能够熔融而可回收再生。

聚乳酸基相变材料研究进展

综述了聚乳酸基相变材料的多种制备工艺,包括溶剂蒸发法、气凝胶成型法、混合复合挤出法、静电纺丝法和3D打印法。介绍了聚乳酸基相变材料在建筑、纺织品、药用抑菌和食品包装等领域的应用,并对聚乳酸基相变材料的发展趋势进行了展望。

形状记忆PCL/CB复合材料的制备及其光致弯曲变形行为

为了制备具有远程可控变形且性能优越的形状记忆聚合物,采用巯基-烯点击化学法制备了PCL/CB复合材料,并用FTIR、DSC、1 H NMR和DMA对复合材料的结构、热性能以及形状记忆特性等进行表征。结果表明:交联复合材料薄膜的热转变温度为50℃,且当预拉伸的复合材料薄膜受到100 mW/cm^(2)强度的激光照射时,CB颗粒吸收激光光子而产生光热转换且由于各向异性链松弛和应变能释放,致使上层薄膜在受到激光照射时,结晶熔融发生形状记忆效应而收缩,与此同时下层薄膜仍然处于玻璃态,上层薄膜的收缩力使PCL/CB复合材料薄膜朝着激光照射方向发生弯曲变形。同时,弯曲角度可以通过薄膜预拉伸应变量、激光照射时间以及薄膜厚度3个参数进行调控;当预拉伸应变为300%、薄膜厚度为0.4 mm时,最大弯曲角为164°。这种具备局部可编程行为的PCL/CB复合薄膜可为光响应SMP的变形模式提供新思路。

形状记忆纤维在纤维增强水泥基材料中的应用

本研究通过三点弯曲试验研究了不同养护龄期下,形状记忆合金纤维(SMAF)闭合水泥基材料裂缝方面的性能。实验结果表明:SMAF的加入可显著提高试件的开裂强度和抗弯强度,且随着养护龄期的增加,开裂强度和抗弯强度逐渐提高,SMAF-FRCC-28d试件具有最大开裂强度和抗弯强度。SMAF与FRCC有良好的协同作用,SMAF产生的恢复应力可有效提高裂缝恢复率;试件的裂缝恢复率与养护龄期有关,SMAF-FRCC-28d试件的裂缝恢复率最优,为12.6%。

形状记忆合金纤维与高延性水泥基复合材料基体的界面粘结性能的影响

针对形状记忆合金(SMA)纤维端部形式、直径、深径比(粘结长度/纤维直径)3个因素设计制作了5组试件,通过位移控制加载进行拉拔试验,分析了破坏形态、拉拔应力-应变曲线、平均粘结强度以及纤维利用率等性能,并比较了各因素对其与高延性水泥基复合材料(ECC)粘结力学性能的影响。基于试验结果,对SMA纤维在ECC中的破坏模式和粘结-滑移机理进行分析。结果表明,SMA纤维拉拔应力-位移曲线分为弹性阶段、脱粘阶段、马氏体相变阶段以及马氏体硬化阶段,直型端部SMA纤维直径和深径比的增大均会降低界面间粘结力,而N型端部SMA纤维端部锚固力能够有效改善界面间粘结性能和提高纤维利用率。

碳纤维织物基形状记忆复合材料的制备及其性能

为解决碳纤维织物基形状记忆复合材料体系中催化剂存在对其回收利用的影响,通过基于动态酯交换反应的环氧-酸酐体系作为形状记忆功能体(BMT),以多羟基反应单体三羟甲基丙烷(TMP)作为反应活性剂,与碳纤维织物整理复合制备出无催化剂可调控的形状记忆复合材料。结果表明,这种多羟基催化碳纤维织物基复合材料(C-BMT)不仅具有良好的形状记忆的能力,而且其物理性能也十分优异,特别是拉伸强度较形状记忆功能体BMT提高了24倍。另外,这种复合材料中不存在催化剂,解决了催化剂对其回收利用产品应用的限制,对未来高性能碳纤维织物基复合材料开发和回收利用的实现具有重要意义。

NiTi形状记忆合金纤维与工程水泥基复合材料界面粘结-滑移的本构关系

通过循环拉拔试验研究了形状记忆合金(SMA)纤维与工程水泥基复合材料(ECC)的粘结性能及其粘结滑移本构模型。在位移控制循环加载过程中,考虑SMA纤维直径、纤维末端形状和粘结长度的影响,获得拉伸应力位移曲线及粘结应力滑移曲线,结果表明:打结型端头可以为SMA纤维提供充足锚固力,其最大拉伸应力可达1039.7 MPa,分别为弯钩型端头、直型端头的2.69、6.97倍;增加SMA纤维与ECC的粘结长度会降低纤维最大拉伸应力,提高SMA纤维的延性;增大SMA纤维直径可使纤维最大拉伸应力增加,且延性也会增加,纤维更不易断裂;将SMA纤维与ECC的本构模型分为不充分锚固及充分锚固2类分别提出本构关系,试验曲线与拟合曲线基本吻合。

仿生增强制备聚乳酸基骨组织工程复合材料

依据仿生原理制备了纳米羟基磷灰石聚乳酸(nHA-PLA)复合的骨框架材料.此复合材料中的主要成分是纳米羟基磷灰石,纳米相的羟基磷灰石就是天然骨中主要的无机相.在保持高孔隙率(90%)的同时,复合材料的抗压性能达到2.07 MPa,高于单纯的聚乳酸框架材料(为0.89 MPa).分离成骨细胞并在三维框架材料上培养,用扫描电镜进行观察,复合材料具有很好的细胞贴附性能.仿生制备的三维纳米羟基磷灰石聚乳酸复合骨框架材料,无论从结构还是性能上,都是骨组织工程中的优选材料之一.

表面改性蒙脱土/聚氨酯形状记忆复合材料的制备与性能

通过表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)的方法在蒙脱土表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),接枝改性后的蒙脱土与聚氨酯原位聚合制备形状记忆聚氨酯复合材料。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、热重分析、动态力学分析等方法表征材料的结构与性能,并测试其形状记忆性能。结果表明,随着改性蒙脱土含量的增大,复合材料的拉伸强度逐渐增大、玻璃化转变温度(Tg)上升,且改性蒙脱土的加入增大了复合材料的热稳定性,复合材料在循环4次后仍具有很好的形状记忆性能。

超临界流体技术制备脱矿骨基质／聚乳酸复合材料及相关性能

以聚乳酸（PLA）为塑型剂，通过超临界二氧化碳（SC-COe）合成法，将脱矿骨基质（DBM）构建成三维多孔组织工程骨材料，并选取最适复合分子量及最适复合比例，为骨库大量骨皮质不能被有效利用提供一种有效的解决办法。方法：取不同重均分子量的PLA，利用SC-CO2合成法制备多孔材料，通过孔隙率、生物力学性能评价，筛选出与DBM复合的最适分子量；将DBM与PLA按1／9、2／8、3／7、4／6、5／5、6／4、7／3质量比均匀混合，相同方法制备一系列复合多孔材料，通过孔隙率、生物力学性能、体外细胞毒性、扫描电镜观察，选择最适的DBM／PLA复合比例。结果：5万、10万、50万重均分子量PLA支架材料孔隙率分别为65．39％、76．46％、85．52％，10万重均分子量PLA支架材料抗压强度及弹性模量为264．03及49．71MPa，优于5万及50万重均分子量PLA；DBM与PLA不同比例复合，随着DBM含量的增加材料孔隙率逐渐变大，力学性能逐步下降，细胞毒性逐渐降低，当DBM含量为60％时，材料的孔隙率为79．71％，抗压强度及弹性模量为108．72及13．82MPa，细胞毒性为0级或1级，扫描电镜观察材料混合均匀，结合致密，材料孔隙分布均匀。结论：10万重均分子量的PLA更适合与DBM进行复合；6／4为DBM／PLA的最佳复合比例。

新型聚乳酸/骨基质多孔复合支架材料制备及初步研究

目的采用CO2超临界法(SC-CO2)制备一种新型的聚乳酸(PLA)/骨基质(BMG)多孔复合型生物活性骨支架材料,并评价其理化性能及细胞相容性,确定材料最佳复合比例,为进一步的实验提供实验依据。方法采用SC-CO2法制备不同比例的PLA/BMG多孔复合型骨植入材料,通过大体观察、孔隙率测定,力学检测、SEM观察评价其理化性能,并结合体外细胞相容性检测选择最佳复合比例。结果采用SC-CO2法制备的PLA/BMG多孔复合支架材料中BMG的比例与材料的孔隙率及细胞相容性成正相关,与力学性能成负相关;含30%BMG的复合材料具有良好的综合性能。结论采用SC-CO2法制备的PLA/BMG(7/3)多孔复合支架材料具有良好的理化性能及细胞相容性,可作为骨植入材料及骨组织工程支架进一步研究。