碳纤维增强聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开的制备碳纤维增强聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的方法，是以丙交酯、羟基磷灰石和碳纤维为原料，辛酸亚锡为催化剂，按重量百分比丙交酯74～86%，羟基磷灰石21～15%，碳纤维2～4%，称取原料，原料组分之和为100%，将预先干燥的丙交酯与羟基磷灰石及催化剂均匀混合，加入到放有碳纤维的模具当中，压实，密封，抽真空，在真空无水无氧的条件下，130～150摄氏度之间反应24-48小时。本发明专利技术制备工艺简单，无需添加有机溶剂，采用原位直接聚合成型，避免了在热压成型过程中分子量的降低，生成的材料力学性能好，且材料中不含对人体有副作用的溶剂。

【技术实现步骤摘要】
碳纤维增强聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种碳纤维增强聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的制备方法。
技术介绍
碳纤维（CF）增强聚乳酸（PLA）/羟基磷灰石（HA）复合材料，将HA的生物学性能、PLA的降解性能和CF的力学性能相结合，与已有CF增强PLA复合材料和HA/PLA复合材料相比，能克服酸性过大引起体内炎症、机械强度低、在X光片上显影差等缺点，可成为既具有生物活性，又具有可吸收性和讲解性的高强度骨折内固定材料。目前，制备碳纤维（CF）增强的聚乳酸（PLA）/羟基磷灰石（HA）复合材料采用溶液共混法和熔融热压法。溶液共混法采用有机溶剂，在最后生成的材料当中留有残余的溶剂，而且不易除去，一旦植入人体会对人体有很大的副作用。而采用熔融热压法，聚乳酸（PLA）要经过熔融状态，温度接近其热解温度，而使部分材料发生热解，造成分子量的损失，而且各种组分的分布不均匀，影响材料的强度。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提出了一种制备碳纤维增强聚乳酸羟基磷灰石复合材料的新方法，采用该成型方法直接聚合成型复合材料，无需添加有机溶剂。本专利技术的制备碳纤维增强聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的方法，步骤如下：以丙交酯、羟基磷灰石和碳纤维为原料，辛酸亚锡为催化剂，按重量百分比丙交酯74～86%，羟基磷灰石21～15%，碳纤维2～4%，称取原料，原料组分之和为100%，将预先干燥的丙交酯与羟基磷灰石及催化剂均匀混合，加入到放有碳纤维的模具当中，压实，密封，抽真空，在真空无水无氧的条件下，130～150摄氏度之间反应24-48小时。聚乳酸的分子量大，复合材料的降解时间较长，分子量小，降解时间较短，应用当中可以根据骨折愈合所需的时间调整分子量的大小配合实际的需要。复合材料讲解的时间取决于聚乳酸分子量大小，分子量小，讲解时间较短，所制备复合材料的聚乳酸的分子量的大小，可以通过调整反应时间和催化剂的用量以及原料的重量百分比进行调节。本专利技术的有益效果在于：制备工艺简单，无需添加有机溶剂，采用原位直接聚合成型，避免了在热压成型过程中分子量的降低，生成的材料力学性能好，且材料中不含对人体有副作用的溶剂。具体实施方式实施例1将预先干燥的7.5g丙交酯和2.5g羟基磷灰石混合，加入0.05g的辛酸亚锡，混合均匀，放入放有0.3g碳纤维的模具当中，压实，抽真空。在150摄氏度下反应48小时，反应结束后测得聚乳酸分子量在12.2万，材料的弯曲强度为415MPa，弯曲模量为23.5Gpa。实施例2将预先干燥的8.4g丙交酯和1.5g羟基磷灰石混合，加入0.1g的辛酸亚锡，混合均匀，放入放有0.1g碳纤维的模具当中，压实，抽真空。在130摄氏度下反应24小时，反应结束后测得聚乳酸分子量在5.1万，材料的弯曲强度为332MPa，弯曲模量为18.8Gpa。实施例3将预先干燥的8.1g丙交酯和1.7g羟基磷灰石混合，加入0.06g的辛酸亚锡，混合均匀，放入放有0.2g碳纤维的模具当中，压实，抽真空。在140摄氏度下反应36小时，反应结束后测得聚乳酸分子量在7.7万，材料的弯曲强度为366MPa，弯曲模量为22Gpa。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备碳纤维增强聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的方法，其特征是步骤如下：以丙交酯、羟基磷灰石和碳纤维为原料，辛酸亚锡为催化剂，按重量百分比丙交酯74～86%，羟基磷灰石21～15%，碳纤维2～4%，称取原料，原料组分之和为100%，将预先干燥的丙交酯与羟基磷灰石及催化剂均匀混合，加入到放有碳纤维的模具当中，压实，密封，抽真空，在真空无水无氧的条件下，130～150摄氏度之间反应24‑48小时。

【技术特征摘要】
1.一种制备碳纤维增强聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的方法，其特征是步骤如下：以丙交酯、羟基磷灰石和碳纤维为原料，辛酸亚锡为催化剂，按重量百分比丙交酯74～86%，羟基磷灰石21～15%，碳纤维2～4%...

【专利技术属性】
技术研发人员：于敬阳，刘刚，林航，
申请(专利权)人：黑龙江鑫达企业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23