基于共連續(xù)聚乳酸-聚苯乙烯的多孔制品成型研究.pdf

1、具有相互連通的三維網(wǎng)狀特征的多孔材料受到越來越多研究者的關(guān)注，其應(yīng)用前景十分廣闊。制備多孔材料屬于學(xué)科交叉的新興研究領(lǐng)域，極具挑戰(zhàn)性，如面向組織工程應(yīng)用的生物多孔支架，不僅材料應(yīng)具備良好的生物降解性和相容性，而且應(yīng)考慮制品內(nèi)部孔隙尺寸的可控性、高度連通性以及可實(shí)現(xiàn)特定的形狀與性能等。開展生物多孔制品的成型制備與結(jié)構(gòu)性能研究，已成為材料學(xué)、生命科學(xué)、工程學(xué)等不同背景科學(xué)家共同關(guān)注的前沿課題。
　　論文基于共連續(xù)聚乳酸/聚苯乙烯(PL

2、A/PS)材料體系制備PLA多孔制品，以材料熔融共混-制備工藝-結(jié)構(gòu)形貌為主線，通過選擇合適的共混方法和共混條件，利用熱壓、注塑等高分子材料傳統(tǒng)加工方法，嘗試制備具有內(nèi)部孔隙尺寸可控、高度連通或孔徑梯度分布等特征的生物材料多孔制品。主要工作包括:
　　1.研究了共混方式以及共混條件對(duì)不相容PLA/PS共混物相形態(tài)的影響。分別利用雙螺桿擠出機(jī)和哈克轉(zhuǎn)矩流變儀對(duì)PLA/PS體系進(jìn)行熔融共混，通過選擇性萃取PS后試樣的質(zhì)量損失率和偏光顯

3、微鏡觀察，評(píng)估了共連續(xù)結(jié)構(gòu)形成情況;并結(jié)合PLA/PS共混物在不同溫度、時(shí)間條件下的動(dòng)態(tài)演化過程，探究了熱處理對(duì)試樣結(jié)構(gòu)形貌的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):雙螺桿擠出機(jī)共混獲得了具有較好共連續(xù)結(jié)構(gòu)的共混物，這主要是由于兩種共混方式下熔體所受剪切力差異所致;相動(dòng)態(tài)演化實(shí)驗(yàn)表明:隨熱處理溫度升高及時(shí)間延長(zhǎng)，會(huì)發(fā)生明顯的相粗化現(xiàn)象，影響共混體系的相形貌及尺寸，有助于獲得可變孔徑的PLA多孔制品。
　　2.探究了熱壓成型方式和工藝對(duì)PLA多孔制品孔隙尺

4、寸及分布的影響。包括接觸和壓縮成型兩種成型方式以及溫度、塑化時(shí)間和模具表面性質(zhì)等成型條件，并評(píng)估了制品內(nèi)部孔隙連通率與吸水率。研究表明:熱壓成型方式和工藝均對(duì)PLA多孔制品的結(jié)構(gòu)形貌有所影響，共混體系中兩相粘度以及與模具親和性的不同，使得PLA易在制品表層富集，而通過模具表面PTFE覆層有助于改善這一現(xiàn)象;隨著成型溫度升高以及塑化時(shí)間延長(zhǎng)，制品孔洞尺寸明顯增大，這主要是由于相粗化速率增大所致;熱壓成型多孔制品的孔隙連通率可達(dá)到90％以上