聚合物复合材料和其制备

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聚合物复合材料和其制备

时间:2019-11-26本站浏览次数:192

       

聚合物复合材料和其制备

本发明涉及聚合物复合材料和其制备。本发明提供了用选自磷酸钙纳米纤维、纳米板、亚微米纤维、亚微米板和其组合的高纵横比增强填料增强的聚合物复合材料。本发明复合材料的机械性质和生物学性质被增强为显著优于目前的聚合物复合材料,并且可用于各种生物医学应用例如牙科修复中。

在本文所描述的又一个实施方案中,描述了一种用于制备聚合物复合材料的方法。该方法包括混合聚合物基质和增强填料。该方法还可以包括一个或多个改性步骤。改性可以是化学的或机械的,且可以在聚合物、聚合物基质、增强填料或聚合物复合材料上提供。此外,还描述了使用聚合物复合材料的方法。聚合物复合材料可以用在矫形和牙科应用中。

图22示出(a)注射成型的纯PLA和包含不同量的原始的HA增强填料的PLA复合材料,⑹注射成型的纯PLA和包含不同量的乙醛酸改性的HA增强填料的PLA复合材料,和(c)注射成型的纯PLA和包含不同量的3-MPS硅烷化的HA增强填料的PLA复合材料的典型拉伸应力-应变曲线。

增强填料还通过高纵横比来表征。纵横比表征给定对象的最长尺寸相比其的最短尺寸。如本文使用的高纵横比是大于约10的纵横比。对于纤维,纵横比是长度除以直径,且对于板,纵横比是长度除以板厚度。应理解,每一种纳米纤维、纳米板、亚微米纤维或亚微米板不需要是在特定的纵横比内,而是,当增强填料的组分平均起来具有高纵横比时,增强填料可以通过高纵横比来表征。增强填料具有大于约10的平均纵横比。在其它实施方案中,增强填料介于约1000和约50,000范围之间。在其它实施方案中,平均纵横比介于约100至约500范围之间,或介于约400至约900范围之间或介于约800至约10,000范围之间。如本领域的技术人将理解的,如果整捆的直径或厚度用作最短尺寸,则捆扎填料将具有较低的纵横比。

如本文使用的纳米板意指其中板的厚度小于IOOnm的板。

本文描述的聚合物复合材料可以应用于制备其它牙科部件,例如基于复合材料的牙冠和镶饰,然后应用。

II.制备聚合物复合材料的方法

实施例8.用不同改性对HA增强填料进行表面改性

如图20(a)所示的,加入增强填料可以显著地改进聚合物基质的弯曲强度。相比于纯的共混PLA,结合5wt%硅烷化的增强填料使弯曲强度增加49.8%。此外,表面改性增强弯曲强度。图20⑹表明,与纯的共混PLA相比,弯曲模量高至29.6%。图21中呈现拉伸强度和拉伸模量。加入为36.1%的5wt%硅烷化的HA增强填料,拉伸强度从54.1±4.5MPa显著地增加至73.6±2.3MPa。拉伸模量也显著改进。

应理解,前述详细描述和伴随的实施例仅仅是说明性的且不应被视为对本发明的范围的限制,本发明的范围只由所附的权利要求和它们的等效物界定。对所公开的实施方案的各种变化和修改对本领域技术人员来说将是明显的。在不偏离本发明精神和范围的情况下,可以进行这样的变化和修改,包括但不限于涉及本发明的化学结构、制剂或使用方法的那些。




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