可降解純鎂表面氨基三甲叉膦酸涂層腐蝕降解性能的研究.pdf

1、鎂及其合金因其具有在生物體內(nèi)的可降解性、較好的生物相容性和優(yōu)異的力學(xué)性能,因而被廣泛研究應(yīng)用于暫時的植入器件。目前,限制鎂基可降解植入材料應(yīng)用的主要因素是其過快的腐蝕降解速率導(dǎo)致局部氫氣泡的聚集和pH值的升高阻礙傷口的愈合以及嚴重的局部腐蝕使得植入器件過早的失去其機械性能。
　　為提高鎂的耐腐蝕性能,本實驗中采用一種小分子有機膦酸-氨基三甲叉膦酸（Amino Trimethylene Phosphonic Acid）[(CH4O2

2、P)3N]通過液相沉積的方法在純鎂表面構(gòu)建了一層均勻且致密的保護層。ATMP分子中的膦酸基團（-PO32-）通過與堿活化預(yù)處理后在純鎂表面形成的大量羥基(-OH)發(fā)生脫水縮合反應(yīng)將膦酸分子固定在純鎂表面。同時,在液相沉積的過程中鎂基體釋放出的Mg2+能夠與ATMP分子發(fā)生螯合反應(yīng),使ATMP不斷地通過螯合作用沉積在純鎂表面;
　　通過光鏡、掃描電子顯微鏡、傅立葉紅外光譜、X射線電子能譜測試得出ATMP涂層的表面形貌、涂層厚度、表面

3、化學(xué)成分及涂層結(jié)構(gòu)等結(jié)果表明:通過液相沉積過程中,ATMP分子首先與堿活化后純鎂表面的羥基以化學(xué)鍵固定的方式結(jié)合。同時,ATMP分子不斷地與溶液中的Mg2+發(fā)生螯合反應(yīng)將ATMP分子不斷構(gòu)建在純鎂表面形成了一層均勻且致密的ATMP涂層。通過膠帶粘貼實驗和水接觸角測試,ATMP涂層顯示出了與鎂基體較強的結(jié)合力和親水性能;電化學(xué)測試的動電位極化測試(PDP)的結(jié)果顯示ATMP涂層能夠顯著地降低鎂的自腐蝕電流(icorr)這表明:ATMP涂層

4、在動力學(xué)上對腐蝕介質(zhì)的侵入起到了很好的阻隔效果,極大的提高鎂的耐腐蝕性能。交流阻抗圖譜(EIS)和極化測試后的表面形貌表明:ATMP涂層對局部腐蝕的產(chǎn)生具有很好的抑制能力;通過長期的模擬體外浸泡實驗表明:經(jīng)過ATMP涂層改性后的純鎂在模擬體液中(PBS)析出的氫氣量相比于純鎂明顯減少,pH值的變化較小并且經(jīng)過長期浸泡后ATMP涂層仍能夠保持完整的形貌。經(jīng)過ATMP涂層改性后的純鎂的耐腐蝕性能明顯提高,主要原因是AMTP與Mg2+螯合形成