คุณรู้หรือไม่เกี่ยวกับการใช้งานและการดัดแปลงวัสดุรูเปิดของ PLA

วัสดุที่มีรูพรุนของโพลีเมอร์เป็นวัสดุพอลิเมอร์ที่มีรูพรุนจำนวนมากที่เกิดจากก๊าซที่กระจายตัวอยู่ในวัสดุพอลิเมอร์
โครงสร้างที่มีรูพรุนแบบพิเศษนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้วัสดุดูดซับเสียง การแยกและการดูดซับ การปล่อยยาอย่างต่อเนื่อง โครงกระดูก และสาขาอื่นๆ

วัสดุที่มีรูพรุนแบบดั้งเดิม เช่น โพรพิลีนและโพลียูรีเทนนั้นไม่ง่ายที่จะย่อยสลายและนำปิโตรเลียมมาเป็นวัตถุดิบ ซึ่งจะก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
ดังนั้นผู้คนจึงเริ่มศึกษาวัสดุหลุมเปิดที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

การใช้วัสดุรูเปิดของ PLA:

วัสดุรูเปิดของ PLA ยังมีข้อเสียอยู่บ้าง ซึ่งจำกัดการใช้งานในด้านวัสดุรูเปิด เช่น:

1. เนื้อกรอบ แรงดึงต่ำ และขาดความยืดหยุ่นของวัสดุเจาะรู
2. อัตราการย่อยสลายช้า
หากปล่อยทิ้งไว้ในร่างกายเป็นเวลานานๆ อาจทำให้เกิดการอักเสบได้
3. ระบาย
ความสัมพันธ์ที่ต่ำต่อเซลล์ หากสร้างเป็นกระดูกเทียมหรือเซลล์นั่งร้านจะยึดติดและขยายพันธุ์ได้ยาก

เพื่อปรับปรุงข้อบกพร่องของวัสดุรูเปิดของ PLA ได้นำการผสม การเติม โคพอลิเมอไรเซชัน และวิธีการอื่นๆ มาใช้เพื่อปรับปรุงวัสดุรูเปิดของ PLA
ต่อไปนี้คือรูปแบบการปรับเปลี่ยนหลายอย่างของ PLA:

การปรับเปลี่ยนการผสม 1.PLA / PCL
PCL หรือ polycaprolactone ยังเป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพด้วยความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ความเหนียว และความต้านทานแรงดึงที่ดี
การผสมกับ PLA สามารถปรับปรุงความต้านทานแรงดึงของความเหนียวของ PLA ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นักวิจัยพบว่าคุณสมบัติสามารถควบคุมได้โดยการควบคุมอัตราส่วนของ PCL ต่อ PLAเมื่ออัตราส่วนมวลของ PLA ต่อ PCL เท่ากับ 7:3 ความต้านทานแรงดึงและโมดูลัสของวัสดุจะสูงขึ้น
อย่างไรก็ตาม ความเหนียวจะลดลงเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนเพิ่มขึ้น
วัสดุ PLA/PCL ไม่เป็นพิษและมีศักยภาพในการใช้งานกับเนื้อเยื่อหลอดเลือดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก

การปรับเปลี่ยนการผสมผสาน 2.PLA / PBAT

PBAT เป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ซึ่งมีความสามารถในการย่อยสลายของโพลีเอสเตอร์อะลิฟาติกและความเหนียวของโพลีเอสเตอร์อะโรมาติกความเปราะบางของ PLA สามารถปรับปรุงได้หลังจากผสมกับ PLA

การวิจัยแสดงให้เห็นว่าด้วยการเพิ่มขึ้นของเนื้อหา PBAT ความพรุนของวัสดุรูเปิดลดลง (ความพรุนจะสูงสุดเมื่อเนื้อหา PBAT เท่ากับ 20%) และการยืดตัวของรอยแตกเพิ่มขึ้น
ที่น่าสนใจ แม้ว่าการเพิ่ม PBAT จะลดความต้านทานแรงดึงของ PLA แต่ความต้านทานแรงดึงของ PLA ยังคงเพิ่มขึ้นเมื่อแปรรูปเป็นวัสดุรูเปิด

การปรับเปลี่ยนการผสม 3.PLA / PBS

PBS เป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี ทนความร้อนได้ดีเยี่ยม มีความยืดหยุ่นและความสามารถในการแปรรูป และอยู่ใกล้กับวัสดุ PP และ ABS มาก
การผสม PBS กับ PLA สามารถปรับปรุงความเปราะบางและความสามารถในการแปรรูปของ PLA
จากการวิจัยพบว่า เมื่ออัตราส่วนมวลของ PLA: PBS เท่ากับ 8:2 ผลที่ครอบคลุมดีที่สุดหากเติม PBS มากเกินไป ความพรุนของวัสดุรูเปิดจะลดลง

4.PLA/ BIOactive glass (BG) เติมการปรับเปลี่ยน

ในฐานะที่เป็นวัสดุแก้วที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ BG ส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิกอนโซเดียมแคลเซียมฟอสฟอรัสออกไซด์ซึ่งสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและฤทธิ์ทางชีวภาพของ PLA

ด้วยการเพิ่มขึ้นของเนื้อหา BG โมดูลัสแรงดึงของวัสดุรูเปิดเพิ่มขึ้น แต่ความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวที่จุดขาดลดลง
เมื่อเนื้อหา BG เท่ากับ 10% ความพรุนของวัสดุรูเปิดจะสูงที่สุด (87.3%)
เมื่อปริมาณ BG ถึง 20% กำลังรับแรงอัดของคอมโพสิตจะสูงสุด
นอกจากนี้ วัสดุที่มีรูพรุนของ PLA/BG ยังสามารถสะสมชั้นอะพาไทต์ของกระดูกบนพื้นผิวและภายในในของเหลวในร่างกายจำลอง ซึ่งสามารถกระตุ้นให้เกิดการสร้างกระดูกขึ้นใหม่ดังนั้น PLA/BG จึงมีศักยภาพที่จะนำไปใช้ในวัสดุปลูกถ่ายกระดูก