生物降解PHBV共混體系的制備與性能研究.pdf

1、支架材料作為承載組織工程細(xì)胞外基質(zhì)功能的載體，其結(jié)構(gòu)與性能直接決定了細(xì)胞培育、繁殖與分化及組織再生情況。研究和開發(fā)具有理想結(jié)構(gòu)特征并能有效滿足性能需求的支架材料，對推動(dòng)組織工程研究的深化具有重要的研究和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　生物可降解高分子材料PHBV以其優(yōu)異的力學(xué)性能和生物相容性受到了研究學(xué)者和產(chǎn)業(yè)界的廣泛重視，并成為聚合物成型加工工程領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。然而，脆性、低熱穩(wěn)定性和成型加工窗口較窄等問題限制了其進(jìn)一步的廣泛應(yīng)用。本文

2、擬采用熔融共混法、通過復(fù)合工業(yè)化生產(chǎn)的低成本生物降解高分子材料，系統(tǒng)研究PHBV基共混/復(fù)合材料體系的形態(tài)結(jié)構(gòu)、結(jié)晶性能、力學(xué)性能、熱性能、流變特性和發(fā)泡性能等，探究具有優(yōu)異綜合性能PHBV基可完全生物降解材料的制備方法，及在拉伸形變下的結(jié)構(gòu)與性能演變規(guī)律。據(jù)此，本文做了以下四個(gè)方面的研究工作:
　　(1)采用熔融共混法制備了不同配比的PHBV/PBAT共混材料，系統(tǒng)表征和研究了其微觀結(jié)構(gòu)與性能。研究發(fā)現(xiàn)，PBAT的加入抑制了PH

3、BV的結(jié)晶，提高了PHBV基體的熱穩(wěn)定性;隨著PBAT含量的增加，共混體系的儲(chǔ)能模量、損耗模量及復(fù)數(shù)黏度均有所提高;PHBV與PBAT兩相互不相容，當(dāng)兩相的占比均等時(shí)，呈現(xiàn)出共連續(xù)相結(jié)構(gòu);PHBV/PBAT共混物的彈性模量及拉伸強(qiáng)度隨著PBAT含量的增加呈現(xiàn)下降趨勢，但斷裂應(yīng)變明顯改善，當(dāng)PHBV含量達(dá)到75％時(shí)，PHBV/PBAT共混物的應(yīng)變高達(dá)1000％仍未斷裂。
　　(2)開展了無機(jī)納米粒子羥基磷灰石(HA)增強(qiáng)PHBV/P

4、BAT共混體系的制備及性能研究。研究結(jié)果表明，HA的加入使得共混物的晶粒尺寸呈現(xiàn)減小趨勢;HA的增強(qiáng)效果取決于其在PHBV/PBAT基體中的分散情況，在PHBV/PBAT/HA(50/50/HA)試樣中，HA聚集在相界面處，加劇了兩相分離;復(fù)合HA后共混體系的彈性模量增加，但拉伸強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變有所降低;較好的分散于PBAT相中的HA在間歇發(fā)泡過程中起到成核劑作用，促進(jìn)泡孔成核。
　　(3)在PHBV/PBAT(50/50)二元共混

5、物的基礎(chǔ)上，引入生物可降解材料PLA，探究PHBV/PBAT/PLA三元共混體系的性能變化規(guī)律及大形變條件。結(jié)果表明，隨著體系中PLA含量的增加，共混物的熱穩(wěn)定性能提高，各相的分散更加均勻，力學(xué)性能提升。PHBV/PBAT/PLA(35/35/30)試樣在室溫下的彈性模量達(dá)645MPa，屈服強(qiáng)度28MPa，斷裂應(yīng)變達(dá)到13％。在60℃條件下，(35/35/30)試樣具有單軸拉伸下的大變形能力。
　　(4)系統(tǒng)研究了PHBV/PBA