Fe3O4-PLLA復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、本文通過化學(xué)共沉淀法制備了Fe3O4納米粒子,并用油酸對(duì)其進(jìn)行表面改性。采用紅外光譜分析(FTIR)、透射電子顯微分析(TEM)、X射線衍射分析(XRD)、磁性能分析等測(cè)試方法對(duì)改性前后的Fe3O4納米粒子進(jìn)行了表征:采用開環(huán)聚合法制備了聚L-乳酸(PLLA)均聚物和聚(L-丙交脂-ε-己內(nèi)酯)共聚物(PCLA);通過機(jī)械共混法將油酸改性的Fe3O4納米粒子分散在聚合物中制備不同組成的Fe3O4/PLLA及Fe3O4/PCLA復(fù)合材料。

2、采用示差掃描量熱分析(DSC)、XRD、掃描電子顯微分析(SEM)、拉伸試驗(yàn)、體外降解試驗(yàn)和生物相容性試驗(yàn),系統(tǒng)研究了復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、不同引發(fā)機(jī)制下的形狀記憶效應(yīng)、降解性能以及生物相容性,并闡明了微觀結(jié)構(gòu)與性能之間的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)。
　　 研究表明油酸改性后的Fe3O4納米粒子形狀為球形、粒徑分布均勻,平均值為9.1nm,具有超順磁性。改性后Fe3O4納米粒子可以均勻的分散在聚合物基體中,二者之間存在微弱的氫鍵作用

3、。
　　 拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著Fe3O4納米粒子含量的增加,復(fù)合材料的彈性模量、拉伸強(qiáng)度及延伸率均呈現(xiàn)先增加后減小趨勢(shì),當(dāng)Fe3O4納米粒子的含量為20wt％時(shí),復(fù)合材料的彈性模量達(dá)到最大值21.2 Mpa,比純PLLA提高了112％;當(dāng)Fe3O4納米粒子的含量為10wt％時(shí),復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度及延伸率取得最大值為93.1MPa和174.8％,分別比純PLLA的相應(yīng)值提高了73％和60％。
　　 研究發(fā)現(xiàn),添加Fe3O

4、4納米粒子對(duì)材料的形狀記憶效應(yīng)有較大影響,當(dāng)Fe3O4納米粒子含量為10wt％時(shí),復(fù)合材料具有最佳的形狀記憶效應(yīng),在預(yù)變形為50％時(shí),其恢復(fù)力達(dá)7.82MPa,比純PLLA恢復(fù)力值提高了63.6％。
　　 采用彎曲試驗(yàn)初步研究了交變磁場(chǎng)引發(fā)下的形狀記憶效應(yīng),在頻率為90kHz,磁場(chǎng)強(qiáng)度為15kA/m的交變磁場(chǎng)下,(40wt％)Fe3O4/PCLA復(fù)合材料經(jīng)過500s,形狀恢復(fù)率為55.6％,其恢復(fù)率較低的原因是由于所選擇的交變磁