วัสดุโพลีเมอร์ที่มีรูพรุนเป็นวัสดุโพลีเมอร์ที่มีรูพรุนจำนวนมากที่เกิดจากก๊าซที่กระจายตัวอยู่ในวัสดุโพลีเมอร์
โครงสร้างรูพรุนพิเศษนี้ดีมากสำหรับการใช้งานของวัสดุดูดซับเสียง การแยกและการดูดซับ การปลดปล่อยยาอย่างต่อเนื่อง โครงกระดูก และสาขาอื่นๆ
วัสดุที่มีรูพรุนแบบดั้งเดิม เช่น โพลีโพรพีลีนและโพลียูรีเทน นั้นไม่สามารถย่อยสลายได้ง่ายและนำปิโตรเลียมมาเป็นวัตถุดิบ ซึ่งจะก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
ดังนั้นผู้คนจึงเริ่มศึกษาวัสดุหลุมเปิดที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
การใช้วัสดุรูเปิด PLA:
วัสดุรูเปิด PLA ยังมีข้อเสียบางประการ ซึ่งจำกัดการใช้งานในด้านวัสดุรูเปิด เช่น:
1. เนื้อสัมผัสที่คมชัด แรงดึงต่ำ และขาดความยืดหยุ่นของวัสดุที่มีรูพรุน
2. อัตราการย่อยสลายช้า
หากปล่อยทิ้งไว้ในร่างกายเป็นเวลานานเป็นยาอาจทำให้เกิดอาการอักเสบได้
3. ระบายน้ำ.
ความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ต่ำ หากสร้างเป็นกระดูกเทียมหรือเซลล์นั่งร้าน ยากต่อการยึดเกาะและแพร่ขยาย
เพื่อปรับปรุงข้อบกพร่องของวัสดุรูเปิด PLA จึงได้มีการนำการผสม การบรรจุ โคพอลิเมอร์ไรเซชัน และวิธีการอื่นๆ มาใช้เพื่อปรับปรุงวัสดุรูเปิด PLA
ต่อไปนี้เป็นรูปแบบการปรับเปลี่ยน PLA หลายประการ:
1.การปรับเปลี่ยนการผสม PLA/PCL
PCL หรือ polycaprolactone ยังเป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพซึ่งมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ความเหนียว และความต้านทานแรงดึงที่ดี
การผสมกับ PLA สามารถปรับปรุงความต้านทานแรงดึงของ PLA ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นักวิจัยพบว่าสามารถควบคุมคุณสมบัติได้โดยการควบคุมอัตราส่วนของ PCL ต่อ PLA เมื่ออัตราส่วนมวลของ PLA ต่อ PCL เท่ากับ 7:3 ความต้านทานแรงดึงและโมดูลัสของวัสดุจะสูงขึ้น
อย่างไรก็ตาม ความเหนียวจะลดลงตามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนที่เพิ่มขึ้น
วัสดุ PLA/PCL ไม่เป็นพิษและมีศักยภาพการใช้งานในเนื้อเยื่อหลอดเลือดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก
2.การปรับเปลี่ยนการผสมผสาน PLA/PBAT
PBAT เป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ ซึ่งมีความสามารถในการย่อยสลายของโพลีเอสเตอร์อะลิฟาติก และความเหนียวของโพลีเอสเตอร์อะโรมาติก ความเปราะบางของ PLA สามารถปรับปรุงได้หลังจากผสมกับ PLA
การวิจัยแสดงให้เห็นว่าเมื่อปริมาณ PBAT เพิ่มขึ้น ความพรุนของวัสดุหลุมเปิดจะลดลง (ความพรุนจะสูงสุดเมื่อปริมาณ PBAT อยู่ที่ 20%) และการยืดตัวของรอยแตกจะเพิ่มขึ้น
ที่น่าสนใจ แม้ว่าการเติม PBAT จะช่วยลดความต้านทานแรงดึงของ PLA แต่ความต้านทานแรงดึงของ PLA ยังคงเพิ่มขึ้นเมื่อแปรรูปเป็นวัสดุหลุมเปิด
3.การปรับเปลี่ยนการผสม PLA/PBS
PBS เป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี ทนความร้อนได้ดีเยี่ยม มีความยืดหยุ่นและความสามารถในการแปรรูป และมีความใกล้เคียงกับวัสดุ PP และ ABS มาก
การผสม PBS กับ PLA สามารถปรับปรุงความเปราะบางและความสามารถในการแปรรูปของ PLA ได้
จากการวิจัย เมื่ออัตราส่วนมวลของ PLA: PBS เท่ากับ 8:2 ผลลัพธ์ที่ครอบคลุมจะดีที่สุด หากเติม PBS มากเกินไป ความพรุนของวัสดุรูเปิดจะลดลง
4.การปรับเปลี่ยนการเติม PLA/ BIOactive glass (BG)
ในฐานะที่เป็นวัสดุแก้วที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ BG ส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิคอนโซเดียมแคลเซียมฟอสฟอรัสออกไซด์ ซึ่งสามารถปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและฤทธิ์ทางชีวภาพของ PLA
เมื่อปริมาณ BG เพิ่มขึ้น โมดูลัสแรงดึงของวัสดุรูเปิดก็เพิ่มขึ้น แต่ความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวที่จุดขาดลดลง
เมื่อปริมาณ BG อยู่ที่ 10% ความพรุนของวัสดุรูเปิดจะสูงที่สุด (87.3%)
เมื่อเนื้อหา BG ถึง 20% กำลังรับแรงอัดของคอมโพสิตจะสูงที่สุด
นอกจากนี้ วัสดุที่มีรูพรุนคอมโพสิต PLA/BG ยังสามารถฝากชั้นกระดูกอะพาไทต์บนพื้นผิวและด้านในไว้ในของเหลวในร่างกายจำลอง ซึ่งสามารถกระตุ้นการสร้างกระดูกใหม่ได้ ดังนั้น PLA/BG จึงมีศักยภาพที่จะนำไปใช้กับวัสดุปลูกถ่ายกระดูก
เวลาโพสต์: 14-01-22