[發(fā)明專利]劍麻纖維素納米晶須增強聚乳酸/乳酸?羥基乙醇酸共聚物生物復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610177804.8
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105802160B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊新;陳韋良
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L87/00;C08G83/00;D01F8/14
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種劍麻纖維素納米晶須增強聚乳酸/乳酸-羥基乙醇酸共聚物生物復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

左旋聚乳酸（PLLA）作骨移植替代材料植入體內(nèi)后，隨著骨創(chuàng)傷的逐漸治愈，能夠通過酯鍵水解而逐漸降解，并最終分解為水和二氧化碳，被人體吸收或排出體外，無需二次手術(shù)取出，簡化了手術(shù)程序且提高了治療效果，從而成為新一代生物材料研究熱點（Q.W. Zhang, V.N. Mochalin, I. Neitzel, et al. Mechanical properties and biomineralization of multifunctional nanodiamond-PLLA composites for bone tissue engineering[J]. Biomaterials, 2012, 33(20): 5067-5075.）。但是，單純的聚乳酸材料斷裂伸長率低、脆性大，難以滿足某些醫(yī)療修復(fù)人體組織的要求。乳酸-羥基乙醇酸共聚物（PLGA）具有非常好的韌性，其斷裂伸長率可達到PLLA的幾十到幾百倍。因此，可在PLLA材料中摻入一定比例的PLGA材料，提高PLLA材料的斷裂伸長率，以期改善單純PLLA材料存在的韌性差的問題。摻入一定量PLGA后，由于PLGA的力學(xué)強度低而導(dǎo)致PLLA/PLGA復(fù)合材料的強度隨著降低。通過天然植物纖維增強改性聚乳酸可有效提高復(fù)合材料的力學(xué)性能和降解性能（A. Hidayat, S. Tachibana. Characterization of polylactic acid (PLA)/kenaf composite degradation by immobilized mycelia of Pleurotus ostreatus[J]. International Biodeterioration & Biodegradation, 2012, 71: 50-54.）。

劍麻纖維素納米晶須具有高純度、高結(jié)晶度、高楊氏模量、高強度（其強度2~3GPa）等特性，以及具有生物材料的輕質(zhì)、可降解、生物相容及可再生等特點；同時，劍麻纖維素納米晶須表面含有大量的羥基，具有很高的反應(yīng)活性，經(jīng)過修飾后的劍麻纖維素納米晶須與聚合物具有良好的界面相容性，比纖維素更能有效提高復(fù)合材料的強度和韌性，適于作為高性能生物復(fù)合材料的增強材料（H. Mark. Defects in natural fibres: their origin, characteristics and implications for natural fibre-reinforced composites[J]. Journal of Materials Science, 2012, 47(2): 599-609; Q.F. Shi, C.J. Zhou, Y.Y. Yue, et al. Mechanical properties and in vitro degradation of electrospun bio-nanocomposite mats from PLA and cellulose nanocrystals[J]. Carbohydrate Polymers, 2012, 90(1): 301-308.）。

本發(fā)明利用聚乳酸低聚物接枝劍麻纖維素納米晶須與聚乳酸良好的相容性和界面結(jié)合作用制備劍麻纖維素納米晶須增強聚乳酸材料。然后采用溶液共混法制備具有良好的相界面結(jié)合力和穩(wěn)定性、優(yōu)秀的力學(xué)性能、降解性能和生物相容性的劍麻纖維素納米晶須增強聚乳酸/乳酸-羥基乙醇酸共聚物生物復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種劍麻纖維素納米晶須增強聚乳酸/乳酸-羥基乙醇酸共聚物生物復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明的思路：首先采用聚乳酸低聚物接枝劍麻纖維素納米晶須，利用接枝后的劍麻纖維素納米晶須與聚乳酸良好的相容性和界面結(jié)合作用制備劍麻纖維素納米晶須增強聚乳酸材料，然后采用溶液共混法制備具有良好相界面結(jié)合力和穩(wěn)定性、優(yōu)秀的力學(xué)性能、降解性能和生物相容性的劍麻纖維素納米晶須增強聚乳酸/乳酸-羥基乙醇酸共聚物生物復(fù)合材料。

具體步驟為：