殼聚糖基仿生梯度材料的制備與性能
本文關(guān)鍵詞:殼聚糖基仿生梯度材料的制備與性能 出處:《吉林大學(xué)》2013年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
更多相關(guān)文章: 殼聚糖 梯度材料 仿生結(jié)構(gòu) 可降解材料 復(fù)合材料
【摘要】:本研究工作基于自然界中竹子、貝殼、牙齒、骨骼等具有優(yōu)良性能的天然材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征,設(shè)計制備了具有梯度結(jié)構(gòu)的殼聚糖基仿生復(fù)合棒材,達到通過結(jié)構(gòu)來改善材料力學(xué)性能的目的。 采用酸堿中和法,以殼聚糖作為基體,CaCO3作為增強相,經(jīng)過制備半透膜模具、配置殼聚糖碳酸鈣混合溶液、中和沉析以及恒溫烘干等步驟制備出增強相沿徑向呈梯度分布的殼聚糖仿生復(fù)合材料。通過對相對組分進行計算、對濕態(tài)凝膠棒進行硬度表征、對成品棒材進行形貌觀察、XRD分析、吸水性能表征、彎曲性能以及壓縮性能測試等對其具有的梯度結(jié)構(gòu)以及性能加以分析和佐證。分析結(jié)果表明,所制得的殼聚糖仿生梯度結(jié)構(gòu)復(fù)合棒材具有外密內(nèi)疏的優(yōu)良結(jié)構(gòu),干燥后的梯度材料組織致密,無明顯的裂紋等其它梯度材料制備過程中經(jīng)常具有的缺陷。CaCO3沿棒的徑向呈外密內(nèi)疏的梯度分布,其力學(xué)強度遠遠高于同條件下用均勻復(fù)合材料和單一材料制成的樣品。設(shè)計和制備了具有間斷梯度結(jié)構(gòu)的殼聚糖/碳酸鈣復(fù)合材料,各層界面間具有良好結(jié)合強度,其彎曲強度均優(yōu)于純殼聚糖材料和混雜材料。由于制得的殼聚糖梯度材料擁有較高的力學(xué)強度,良好的組織相容性及能夠在人體中降解,所制得的梯度材料及制備方法有望運用于人類醫(yī)學(xué)的骨修復(fù)手術(shù)中。
[Abstract]:Based on the internal structural characteristics of natural materials such as bamboo, shell, tooth, bone and so on, a gradient structure chitosan based biomimetic composite bar was designed and prepared in this paper. To improve the mechanical properties of materials through the structure. A semi-permeable membrane mold was prepared by acid-base neutralization method with chitosan as matrix and CaCO3 as reinforcing phase. The mixture of calcium carbonate and chitosan was prepared. Chitosan bionic composites with radial gradient distribution of reinforcing phase were prepared by neutralization precipitation and isothermal drying. The hardness of wet gel rod was characterized by calculating the relative components. The gradient structure and properties of the finished bars were analyzed and verified by XRD analysis, water absorbency characterization, bending property and compression performance test. The chitosan biomimetic gradient structure composite bar has a fine structure inside and outside, and the structure of the dried gradient material is compact. There are no obvious cracks in the preparation of other gradient materials. The defects. Caco _ 3 along the radial direction of the rod show a dense inner gradient distribution. The mechanical strength of the composite is much higher than that of homogeneous composite and single material under the same condition. The chitosan / calcium carbonate composite with discontinuous gradient structure is designed and prepared. The bending strength of the interface is better than that of pure chitosan material and hybrid material. The prepared chitosan gradient material has higher mechanical strength. With good histocompatibility and biodegradation in human body, the gradient material and its preparation method are expected to be used in bone repair surgery in human medicine.
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:R318.08
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本文編號:1419242
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