HAP/HDPE/UHMWPE复合材料的制备和表征

通过化学共沉淀-水热合成法制备纳米级羟基磷灰石(HAP),再用自制模具制备HAP/高密度聚乙烯(HDPE)/超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)复合材料.通过扫描电镜观察、X 射线衍射分析、热重分析、燃烧实验以及力学性能测试,研究HAP/HDPE/UHMWE 复合材料的微观结构和力学性能.研究结果表明通过口模挤出可使HDPE 分子链在应力作用下伸直取向,大量平行于长轴且紧密排列的微纤维形成.UHMWPE 的加入可以改善材料的微观结构,增加材料的串晶互锁结构.而HAP 和聚乙烯之间只是机械地混合在一起,呈层状结构,HAP 被聚乙烯组分紧紧包裹在一起,且在同一样品中HAP 含量比较均匀;随着HAP 含量增加,拉伸强度和抗弯强度下降,分别从170.7 MPa 和160.8 MPa 下降到99.2 MPa 和94.3 MPa,而弹性模量有所增加,从4.9 GPa 上升到5.9 GPa.     

前端聚合法制备羟基磷灰石/聚丙烯酰胺复合材料

采用前端聚合技术制备了羟基磷灰石/聚丙烯酰胺(HAP/PAM)复合材料,并将其用于废水中重金属铅离子的吸附处理.研究了羟基磷灰石含量对聚合前端移动速度、最高温度以及铅离子吸附能力的影响,并用扫描电镜(SEM)对产物的微观结构进行了观测.结果表明前端聚合法不仅工艺简单、反应快、能耗低,而且制备的HAP/PAM复合材料为多孔结构,无机粉体在其中分散均匀,具有较强的铅离子吸附能力,用于废水处理具有明显的优势.     

纳米HAP/CPP/PLLA骨组织工程支架复合材料降解特性

现有支架材料的降解速率与骨细胞生长、繁殖速率不匹配,在降解过程中支架材料的强度、刚度衰减速率与成骨速率不匹配,支架材料在体内降解的酸性副产物会引起炎症反应.为克服以上困难,采用溶媒浇铸、颗粒滤取与气体发泡相结合的方法制备出纳米HAP/CPP/PLLA骨组织工程支架复合材料;选用生理盐水作为模拟体液进行降解实验,测试该支架复合材料的降解性能,用扫描电子显微镜对其在不同降解时期的微观结构进行观察.结果表明:纳米HAP/CPP/PLLA支架复合材料在降解过程中具有三维、连通、微孔网状结构,并具有良好的降解性能和生物相容性,是比较理想的骨组织工程支架材料.     

羟基磷灰石生物活性材料处理重金属废水的机理及效果研究

以鸡蛋壳为原料,利用水热法合成HAP.所合成HAP的Ca/P比为1.74.以制备的HAP吸附去除模拟废水中的Pb2+ 、Cd2+的研究表明,HAP对Pb2+、Cd2+去除率接近100%.HAP对Pb2+、Cd2+的最优吸附条件为pH＜3.5、搅拌时间为1 h、吸附温度为25℃,在此条件下,HAP对1000 mg/L的含铅模拟废水Pb2+的吸附容量达200 mg/g.HAP用量5 g/L,pH值为6,作用时间5 min,在Cd2+初始浓度小于10 mg/L时,处理后的含镉废水可达到排放标准.     

羟基磷灰石复合及掺杂改性研究进展

羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HAP）作为生物体骨骼和牙齿的主要无机成分,具有良好的生物相容性和生物活性,因此,被广泛的应用于生物医学领域,尤其是在药物传输和骨组织修复及替代方面。由于HAP本身力学性能较差,且在生物领域扩展应用上有一定的差异性,为了得到综合性能优异的HAP生物材料,HAP复合材料及离子掺杂改性是当今研究的重点。主要综述了HAP的制备方法及其在复合和离子掺杂的研究进展,总结了HAP的优缺点,展望了HAP在生物材料领域的发展前景。     

羟基磷灰石/柞蚕丝素核壳结构纳米纤维的制备及表征

利用同轴静电纺装置纺制了羟基磷灰石/柞蚕丝素(HAP/TSF)核壳结构纳米纤维.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、X衍射研究了不同质量比的HAP/TSF纳米纤维的形貌和结晶结构.研究表明,与纯的柞蚕丝素纳米纤维相比,核壳结构纳米纤维直径显著增加,但是HAP的含量对核壳结构纳米纤维直径影响不明显.核壳结构纳米纤维呈现明显的皮芯结构,且作为皮层的TSF皮层能够很好地包覆作为芯层的HAP,随着HAP与TSF质量比(mHAP∶mTSF)的增加,芯层厚度逐渐增加,皮层厚度逐渐减小.纯的柞蚕丝素纳米纤维呈现的是丝素Ⅰ的结晶结构,添加HAP对柞蚕丝素纳米纤维的结晶结构影响不大,核壳结构纳米纤维出现了少量归属于HAP的衍射峰.     

聚乳酸/羟基磷灰石复合纤维膜制备及其对水中氟离子的吸附

以聚乳酸(polylactic acisd,PLLA)/羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)/四氢呋喃(tetrahydrofuran,THF)为淬火溶液,无其他添加剂条件下,通过-20℃低温淬火、萃取、洗涤和干燥得到直径为400~700 nm PLLA/HAP复合纤维膜。研究了PLLA/HAP比例、聚合物浓度等条件对纤维形貌影响。实验结果表明,纯PLLA为"哑铃状"捆束结构,结晶度、比表面积和孔隙率分别为40. 71%、11. 23 m~2/g和95. 12%。加入无机物HAP后,PLLA/HAP(5/5)复合纤维膜的结晶度、比表面积和孔隙率分别降低到24. 12%、8. 01 m~2/g和82. 12%。主要因为HAP加入阻碍了PLLA分子链的有序规整堆积,影响PLLA的结晶。研究PLLA/HAP复合纤维膜对氟离子的吸附性能。实验结果表明,拟二级动力学和Langmuir模型更适合该吸附体系。纤维膜对氟离子的最大吸附容量为6. 06 mg/g,纤维膜对氟离子的吸附更趋于单层吸附且化学吸附占主导地位。纤维膜重复使用5次后,吸附效率仍然保持在87. 67%。     

HAP增强纳米颗粒对Mg/HAP MMCs微铣削特性的影响

由于羟基磷灰石(Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2,HAP)纳米颗粒增强的镁基金属复合材料(MMCs)生物相容性和力学性能与骨骼组织非常相似,因此该材料被认为是可生物降解的备选材料。然而增强纳米颗粒的硬度较大,MMCs存在加工较为困难的问题,为了研究HAP质量分数为0.5%和1.0%的Mg/HAP MMCs微铣削加工特性,分析切屑参数对材料表面粗糙度及HAP纳米颗粒对表面形貌和切屑的影响。方差分析表明:随着HAP纳米颗粒含量的增加,主轴转速的影响减小,切削深度的影响增大。建议选择较小的每齿进给量和切削深度,以获得更好的表面粗糙度。尺寸效应的研究表明:当主轴转速和切削深度分别为40 000 r/min和100μm时,Mg/HAP MMCs的最小切屑深度为1.1μm。     

β-TCP/HAP 复合陶瓷的制备

利用液相分相机理制备了β-磷酸三钙/明胶复合小球.以四水硝酸钙(Ca(NO3)2.4H2O)和磷酸三乙酯(C6H15O4P)为初始原料制备羟基磷灰石溶胶和-βTCP溶胶,将-βTCP小球压成一定厚度的试片,烧结后首先放入-βTCP溶胶中浸渍,然后放入HAP溶胶中重复浸渍、热处理数次,在1 000℃下烧结,制备-βTCP/HAP复合陶瓷.采用扫描电镜(SEM)对复合陶瓷片进行了形貌分析,通过Testometric M350-20KN对样品的压缩强度进行了测试.实验结果表明,样品在1 150℃下保温2 h所烧结的陶瓷样品的压缩强度可达到24 MPa.     

压电陶瓷—明胶复合材料的功能效应与实验分析

分析了锆钛酸铝压电陶瓷－明胶复合材料中的功能效应,并对该功能效应的整个响应过程进行了研究,研究结果表明,在压电陶瓷－明胶复合材料中,明胶渗透压的改变是影响压电陶瓷电信号输出发生变化的主要因素,通过乘积效应原理的应用,对复合材料随外界条件的改变而产生的电信号的输出进行了实验研究和理论推导,分析结果与实验符合较好。     

鱼明胶/海藻酸钠复合凝胶特性研究

为改善鱼明胶单网络凝胶的性能,利用复凝聚法制备不同质量浓度的鱼明胶/海藻酸钠复合凝胶,研究其表观特征、色度值和流变性质,并以单一鱼明胶凝胶为对照。实验结果表明,随着鱼明胶质量浓度提高(0.06~0.10g/mL),单一凝胶弹性增加,网络结构更加优良,但在较低质量浓度(0.06、0.07g/mL)时,凝胶脆性大、易破碎；复合凝胶整体展现了良好的凝胶特性,成型效果较好,且随着海藻酸钠质量浓度的提高(0.01~0.03g/mL),凝胶强度持续提高。由此表明,海藻酸钠的加入可以改善复合凝胶的凝胶强度。通过研究不同质量浓度鱼明胶与海藻酸钠在不同阶段的凝胶性质,为二者复合物的实际应用提供了更多理论依据。     

磁性Fe3O4明胶复合纳米粒子的制备与表征

用化学共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子,然后用异丙醇为凝聚剂采用单凝聚法制备磁性Fe3O4明胶复合纳米粒子。考察了明胶浓度与异丙醇的体积以及Fe3O4含量对粒径分布及性能的关系。采用透射电子显微镜和Zetasizer粒度分析仪测量磁性明胶复合纳米粒子的平均粒径,X射线衍射仪和红外光谱以及热重及差热分析进行结构和热稳定分析。结果表明磁性Fe3O4明胶复合纳米粒子中的Fe3O4纳米粒子被明胶所包覆,而且粒径很小,具有良好的热稳定性。     

CFRC/HAP 生物活性复合材料及其生体适应性

对比了羟基磷灰石（ＨＡＰ）不同粉体、不同方式渗入的涂层。采用ＳＥＭ、ＩＲ和ＥＤＳ法分析了碳纤维增强碳（ＣＦＲＣ）－羟基磷灰石（ＨＡＰ）复合材料的复合结构，以及在真空热处理条件下ＨＡＰ的结构稳定性。提出了真空包渗－后真空烧结技术及超重力场填充－后真空烧结技术，获得ＣＦＲＣ基体表面层复合ＨＡＰ生物活性成分的新型生物材料（简称为ＣＣＨ生物材料）。经生物学测试与埋植验证，该材料具有良好软组织和硬组织适应性。     

新型CFRC生物材料研究及应用前景

本文介绍新型ＣＦＲＣ生物材料在骨移植术方面的研究与应用现状，对界面结合机理进行了初步探讨。在前期工作基础上，作者提出一种ＣＦＲＣ表层嵌入ＨＡＰ复合结构，对该结构模式植骨界面上材料与机体组织可能产生的相互作用进行了预测。     

A novel GEL-OHA/HAp bone substitute

Self-crosslinked gelatin-oxidized hyaluronic acid/ hydroxyapatite (GEL-OHA/HAp) composite bone substitute was successfully prepared with a novel in situ precipitation method without using any toxic chemical cross-linkers, and its characterizations, including elemental composition, surface morphology, crystallinity, and structure of crystalline phase, were carried out. In order to evaluate its corresponding performances, comparisons with glutaraldehyde crosslinked gelatin/hydroxyapatite (GEL-Glu/ HAp) composite were made in detail. The results indicate that nano-HAp crystallites are homogeneously dispersed in both GEL-OHA/HAp and GEL-Glu/HAp composites, and the HAp crystallites in the former take larger particle size than those in the latter. Mechanical property tests show the acceptable mechanical strength at high strain of GEL-OHA/HAp composite. Study of in vitro degradation and swelling demonstrate that the two composites have similar degradation rate and water absorption capability. By in vitro cell culture, it has been found out that the cells on the GEL-OHA/HAp composite show higher proliferative potential than the cells on the GEL-Glu/HAp composite. Compared with GEL-Glu/HAp composite, GEL-OHA/HAp composite provides an excellent strategy for preparation of non-toxic bone substitute with acceptable corresponding properties.     

壳聚糖/玉米淀粉基质复合膜的制备与性能分析

以壳聚糖和玉米淀粉为主要基质,分别加入甘油、聚乙烯醇、明胶和气相二氧化硅,采用溶液共混后流延方法制备食品包装膜。分析了壳聚糖和玉米淀粉的最佳质量比以及添加剂的用量对包装膜力学性能和吸水率的影响。结果表明：当壳聚糖和玉米淀粉质量比为100：214,甘油含量为玉米淀粉质量的20%时,壳聚糖/玉米淀粉膜的综合性能较好;聚乙烯醇含量为玉米淀粉质量的60%、明胶固含量为玉米淀粉质量的10%、气态二氧化硅固含量为玉米淀粉质量的4%时,所得膜在各自系列膜中的性能较佳。     

壳聚糖/牛蒡提取物复合膜的制备及应用

为开发新型复合涂膜保鲜剂,以壳聚糖、牛蒡提取物为原料,明胶、甘油为添加剂制备复合膜,并测试其力学性能、抑菌性能、抗氧化性能,同时将复合膜应用于圣女果保鲜中.结果表明:共混液中壳聚糖质量浓度为0.02 g/mL、牛蒡提取物质量浓度为0.1 g/mL、明胶质量浓度为0.03 g/mL、甘油体积分数为0.5 %时制得的复合膜综合性能最佳,抗拉强度为(26.97±2.26)MPa、断裂伸长率为(104.3±5.4)%、羟基自由基清除率为(94.67±4.3)%、抑菌率为(99.32±3.28)%,表面和断裂面比较平整,未出现分相.该复合膜处理的圣女果硬度、可溶性固形物质量分数、VC质量分数、丙二醛(MDA) 质量摩尔浓度均优于壳聚糖单膜处理和未处理的圣女果,且差异显著(P＜0.05).